552,74 KB - Energistyrelsen
552,74 KB - Energistyrelsen
552,74 KB - Energistyrelsen
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Scenarier for danske drivhusgas<br />
reduktionstiltag i 2020 og 2050<br />
Mikkel T. Kromann, Helene Sneftrup Fleischer<br />
COWI A/S<br />
Februar 2008<br />
ISBN: 978-87-7844-724-1
Indhold<br />
FORORD 5<br />
SAMMENFATNING OG KONKLUSIONER 7<br />
SUMMARY AND CONCLUSIONS 13<br />
1 METODE 19<br />
1.1 MODELLENS FORMÅL OG BEGRÆNSNINGER 19<br />
1.2 FORTOLKNING AF TILTAGENES REDUKTIONSOMKOSTNINGER 20<br />
1.3 TEKNOLOGIER ERSTATTER HINANDEN 21<br />
1.4 BEREGNINGSMETODE 22<br />
1.4.1 Det anvendte omkostningsbegreb 22<br />
1.4.2 Betydning af EU's CO2-kvotemarked (ETS)<br />
1.5 MODELOPBYGNING<br />
24<br />
25<br />
1.5.1 Teknologidata 25<br />
1.5.2 Energibesparelser 26<br />
1.5.3 Kraft- og varmeproduktion 26<br />
1.5.4 Transport 27<br />
1.5.5 Øvrige emissioner 28<br />
1.5.6 Opstrøm elproduktion og emissioner 28<br />
1.6 LITTERATUR 28<br />
2 TILTAG I 2020 30<br />
2.1 BASISFREMSKRIVNING OG TILTAG UDEN FOR ENERGI OG TRANSPORT 30<br />
2.1.1 Energisektoren 31<br />
2.1.2 Basisfremskrivning for transportsektoren 32<br />
2.2 BIOMASSEIMPORT SCENARIUM 33<br />
2.2.1 Antagelser og resultater for transportsektoren 34<br />
2.2.2 Antagelser og resultater fra energisektoren 37<br />
2.2.3 Samlede reduktioner og omkostninger 38<br />
2.3 SCENARIE 2: CCS 39<br />
2.3.1 Antagelser og resultater i transportsektoren 40<br />
2.3.2 Antagelser og resultater i energisektoren 40<br />
2.3.3 Samlede reduktioner og omkostninger 40<br />
2.4 SCENARIE 3: HVERKEN CCS ELLER BIOMASSEIMPORT 42<br />
2.4.1 Antagelser og resultater i transportsektoren 42<br />
2.4.2 Antagelser og resultater i energisektoren 42<br />
2.4.3 Samlede reduktioner og omkostninger 43<br />
2.5 FØLSOMHEDSANALYSER 44<br />
2.5.1 Samfundsøkonomisk afkastkrav 44<br />
2.5.2 Energipriser 45<br />
2.5.3 Levetid for batterier til el- og plugin-hybrid biler 46<br />
2.5.4 Beregningsmæssig varmevirkningsgrad 47<br />
2.5.5 Omkostninger og effektivitet af CCS 48<br />
2.5.6 Indregning af skatteforvridningstab 48<br />
2.5.7 Biomasse til biler eller kraftvarme? 49<br />
2.6 DISKUSSION 2020 49<br />
2.7 LITTERATUR 50<br />
3 TILTAG I 2050 52<br />
3
3.1 BASISFREMSKRIVNING 52<br />
3.1.1 Basisfremskrivningens forudsætninger og resultater 52<br />
3.1.2 Teknologier i 2050 55<br />
3.2 PESSIMISTISK SCENARIUM: CCS OG INDENLANDSK BIOMASSE 56<br />
3.2.1 Antagelser og resultater for transportsektoren 57<br />
3.2.2 Antagelser og resultater for energisektoren 59<br />
3.2.3 Samlede reduktioner og omkostninger 60<br />
3.3 OPTIMISTISK SCENARIUM: VE, CCS OG IMPORT AF BIOMASSE 61<br />
3.3.1 Antagelser og resultater transportsektoren 62<br />
3.3.2 Antagelser og resultater energisektoren 64<br />
3.3.3 Samlede reduktioner og omkostninger 65<br />
3.4 FØLSOMHEDSANALYSER 66<br />
3.4.1 Levetid for batterier til elbiler og plug-in hybridbiler 66<br />
3.4.2 Varmepumper i central kraftvarmeproduktion 67<br />
3.4.3 Varmepumper i central kraftvarme og mere vindpotentiale 68<br />
3.5 DISKUSSION 2050 70<br />
3.6 LITTERATURLISTE 72<br />
Bilag A: Anvendte forkortelser<br />
Bilag B: Fremskrivning af energiforbrug i basisscenariet for 2050<br />
Bilag C: Teknologidata, energi<br />
Bilag D: Teknologidata, transport<br />
Bilag E: Beregningsmetode for statsfinansielle effekter og skatteforvridning<br />
Bilag F: Enhedsomkostninger og potentialer for scenariernes tiltag
Forord<br />
Denne rapport er forfattet af projektleder Mikkel T. Kromann og Helene Sneftrup<br />
Fleischer, COWI A/S, på opdrag af Miljøstyrelsen i perioden juli 2007 til december<br />
2007 og af <strong>Energistyrelsen</strong> fra januar 2008. Kaj Jørgensen, RISØ, har venligst bidraget<br />
med data om alternative transportteknologier. Projektet er afsluttet 7. februar<br />
2008.<br />
Projektet har været fulgt af en følgegruppe med repræsentanter fra Miljøstyrelsen,<br />
<strong>Energistyrelsen</strong> og Finansministeriet.<br />
Konsulentrapporten er udarbejdet af COWI, som er eneansvarlig for eventuelle fejl<br />
og mangler mv. samt for rapportens metode, analyser, vurderinger og konklusioner.<br />
5
Sammenfatning og konklusioner<br />
Hvordan kan Danmark nå ambitiøse drivhusgasreduktioner i 2020 og 2050?<br />
Denne rapport beskriver en række reduktionstiltag i 2020 og 2050, som kan formindske<br />
de danske udledninger af drivhusgasser med op til 58 procent i 2020 og op<br />
til 73 procent i 2050 set i forhold til 1990-udledningerne. De årlige omkostninger<br />
til disse reduktionsniveauer svarer til 0,6 procent henholdsvis 0,8 procent af danskernes<br />
indkomst i 2020 og 2050. Mange af reduktionerne kan med fordel ske i<br />
fremstillingen af el og varme. Men nye teknologiske muligheder inden for transportsektoren<br />
som f.eks. brint-, hybrid og elbiler kan måske også være lovende og<br />
betydelige kilder til yderligere reduktioner. I alle tilfælde er tiltag i transportsektoren<br />
nødvendige for at nå reduktionsmålsætninger i denne størrelsesorden.<br />
Baggrund og formål<br />
Formålet med dette projekt er, i forlængelse af COWIs scenarieanalyser af ambitiøse<br />
reduktionsmålsætninger for 2020 og 2050 ("Klima 2050 - supplerende analyser<br />
for Danmark"), at analysere konkrete reduktionstiltag i energi- og transportsektoren<br />
i detalje. For hvert enkelt tiltag beregnes både et potentiale og en enhedsomkostning.<br />
Ved at rangordne tiltagene efter enhedsomkostning kan der angives en omkostningseffektiv<br />
sammensætning af tiltag for et givet ønske om reduktioner på<br />
dansk jord. Denne rangordning kan sammenfattes i en såkaldt marginal reduktionsomkostningskurve.<br />
Den anvendte metode resulterer i et "øjebliksbillede" af en række forskellige tiltag,<br />
som ikke nødvendigvis er optimeret i forhold til hinanden, og hvor "rækkefølgen"<br />
kan spille ind. En anden væsentlig problemstilling i fortolkningen af resultaterne er<br />
forudsætninger om, hvilke teknologier i basisfremskrivningen et givet tiltag erstatter.<br />
Basisfremskrivningen af bruttoenergiforbrug og produktion af kraft og varme<br />
samt emissioner og omkostninger herved tager for energiforbrugets vedkommende<br />
udgangspunkt i <strong>Energistyrelsen</strong>s seneste fremskrivninger fra december 2007.<br />
Analysen tager højde for begrænsninger i ressourcerne for forskellige typer vedvarende<br />
energi (f.eks. vindpotentialer, anvendelse af indenlandsk biomasse, energibesparelser<br />
osv.) sådan at de samme ressourcer kun kan anvendes én gang. Analysen<br />
beregner reduktionsomkostninger for alle tiltag inden for energi og transport konsistent<br />
givet valgte energipriser, samfundsøkonomisk kalkulationsrente mv. For tiltag<br />
uden for transport og energi benyttes estimater fra ovennævnte scenarieanalyser.<br />
Til grund for analysens beregninger anvendes den seneste Energifremskrivning,<br />
"Forudsætninger for samfundsøkonomiske analyser på energiområdet", samt "Teknologikataloget<br />
for kraft og varmeproduktion" fra <strong>Energistyrelsen</strong>. Endvidere er<br />
benyttet data og resultater fra projektet "Alternative drivmidler" udført af COWI og<br />
RISØ for <strong>Energistyrelsen</strong>.<br />
Baggrunden for projektet er blandt andet et studie udført for Nordisk Ministerråd af<br />
COWI og PROFU A/B om ambitiøse reduktionsmålsætninger i 2020 og 2050.<br />
Denne analyse viste, at de nordiske lande kan gennemføre ambitiøse reduktionsmål<br />
på 15-30 procent i 2020 og 60-80 procent i 2050 af emissionerne i 1990 til omkostninger<br />
under eller omkring 1 procent af BNP (bruttonationalproduktet).<br />
7
Undersøgelsen<br />
Projektet er udført som konsulentarbejde af Mikkel T. Kromann, Helene Sneftrup<br />
Fleischer og Jacob Krog Søbygaard, COWI, med assistance omkring transportteknologier<br />
fra Kaj Jørgensen, RISØ.<br />
Konsulentrapporten er udarbejdet af COWI, som er eneansvarlig for eventuelle fejl<br />
og mangler mv. samt for rapportens metode, analyser, vurderinger og konklusioner.<br />
Hovedkonklusioner<br />
Projektets første hovedkonklusion er, at der i Danmark i 2020 er potentialer til at<br />
gennemføre ambitiøse reduktionsmålsætninger på op til 58 procent af 1990udledningerne.<br />
Disse reduktioner kan nås ved en væsentlig forøgelse af import eller<br />
indenlandsk produktion af biomasse (biomassescenarium). En lidt mindre reduktion<br />
kan alternativt nås ved udstrakt brug af separering af CO2 fra kraftværker og<br />
efterfølgende lagring i undergrunden (CCS scenarium, som står for Carbon Capture<br />
and Sequestration) eller ("hverken-eller" scenarium, hvor hverken ekstra biomasse<br />
eller CCS er en mulighed) ved udnyttelse af de indtil nu udpegede placeringer af<br />
nye havvindmølleparker, varmepumper, el, brint og hybridteknologier i transportsektoren,<br />
samt erstatning af kul med gas i den centrale kraftvarmeproduktion.<br />
I 2050 kan der – med de belyste teknologier og tiltag – gennemføres indenlandske<br />
ambitiøse reduktionsmålsætninger på mellem 53 og 73 procent i forhold til 1990,<br />
hvis der både kan tilvejebringes betydelige yderligere mængder af biomasse, samt<br />
at CCS finder anvendelse i vid udstrækning. Omkostningerne til danske reduktioner<br />
i denne størrelsesorden vil være mellem 0,5 og 0,8 procent af BNP i 2050.<br />
Projektets anden hovedkonklusion er, at en stor andel af de omkostningseffektive<br />
danske tiltag i 2020 findes i den kvotebelagte sektor. For reduktionsmål på mellem<br />
30 og 50 procent i forhold til 1990 findes skønsmæssigt mellem 2/3 og 3/4 af reduktionerne<br />
i den kvotebelagte sektor. For reduktionsmål over 50 procent falder<br />
andelen af tiltag i den kvotebelagte sektor, men udgør dog godt halvdelen af reduktionerne.<br />
Dette afspejler, at reduktioner i f.eks. transportsektoren ikke er de mest<br />
omkostningseffektive.<br />
Projektets tredje hovedkonklusion er, at transportsektoren er et vigtigt element i<br />
imødekommelsen af ambitiøse danske klimamålsætninger. Teknologier som brint,<br />
el og hybridbiler synes ved første øjekast kun at kunne finde behersket anvendelse,<br />
fordi de er relativt dyre per reduceret ton. Men specielt med forbedringer i batteriteknologi<br />
synes disse transporttiltag på lidt længere sigt at kunne levere ganske<br />
betydelige reduktionspotentialer til fordelagtige omkostninger.<br />
Hvilke reduktionsmuligheder findes i Danmark i 2020?<br />
I analysen er tre scenarier for 2020 undersøgt:<br />
• Et biomassescenarium med en stor forøgelse af biomasseforbruget<br />
• Et CCS-scenarium med intensiv anvendelse af CCS<br />
• Et hverken-eller-scenarium, hvor hverken øget anvendelse af biomasse eller<br />
CCS kan finde sted.
Analyserne af tiltag i 2020 viser, at reduktionspotentialet i biomassescenariet er 4<br />
til 5 procentpoint større end de to øvrige scenarier. Det skyldes at den øgede tilgang<br />
af biomasse tænkes anvendt til erhvervenes proces- og rumvarme. Uden betydelige<br />
mængder biomasse er det vanskeligt at pege på andre tiltag, som kan frembringe<br />
væsentlige reduktioner fra denne kilde. De samlede omkostninger i biomassescenariet<br />
er 0,63 procent af BNP i 2020 (svarende til 12,7 milliarder kroner) ved<br />
en reduktion på 57,6 procent i forhold til 1990. De mindst omkostningseffektive<br />
reduktioner er dog ganske dyre. Ved en reduktionsmålsætning på 50 procent i forhold<br />
til 1990 er omkostningen således kun 0,27 procent af BNP i 2020 svarende til<br />
5,3 milliarder kroner.<br />
I CCS-scenariet og "hverken-eller"- scenariet kan der kun nås en dansk reduktion<br />
på 53,4 procent henholdsvis 52,3 procent af 1990 emissionerne. Dette sker til en<br />
omkostning på 0,62 procent henholdsvis 0,60 procent af BNP. I begge disse scenarier<br />
kan en reduktionsmålsætning på 50 procent imødekommes til en omkostning<br />
på 0,4 procent af BNP, svarende til 7,8 milliarder kroner. De væsentligste tiltag i<br />
disse scenarier er hhv. CCS på kulværker, eller overgang fra kul til naturgas i hverken-eller-scenariet.<br />
Det skal bemærkes, at der i alle tre scenarier anvendes biogas, varmepumper, land-<br />
og havvindmøller, hybridbiler, samt brintbusser og -lastbiler. Det kan altså konkluderes,<br />
at en gennemførsel af disse tiltag vil medføre relativt ambitiøse danske reduktioner<br />
i 2020, selv uden CCS eller biomasseimport. Gennemførelsen af mange<br />
af disse tiltag er dog betinget af energisystemmæssige forhold, som – givet projektets<br />
rammer – ikke er undersøgt til bunds i dette projekt.<br />
Hvilke reduktionsmuligheder findes i Danmark i 2050?<br />
I 2050 kan der med relativt pessimistiske antagelser omkring de valgte teknologier<br />
reduceres 53 procent af drivhusgasemissioner i forhold til 1990-niveauet. Omkostninger<br />
forbundet hermed udgør 0,50 procent af BNP. Med relativt optimistiske<br />
antagelser kan der reduceres op til 73 procent af drivhusgasemissionerne i forhold<br />
til 1990-niveauet. Omkostninger hertil er 0,76 procent af BNP.<br />
Analyserne af 2050 tyder på, at det er relativt nemt at finde på omkostningseffektive<br />
og klimavenlige erstatninger til fossilvarmeproduktion. I modsætning hertil er<br />
det noget vanskeligere at finde billige, klimavenlige elproduktionsteknologier. Det<br />
skyldes, at økonomien i CCS-anlæg i høj grad hviler på en opadtil begrænset varmeafsætning,<br />
og at hverken solceller eller bølgekraft synes at have økonomi eller<br />
potentiale til at imødekomme en øget elefterspørgsel fra elektrificeringen af transportsektoren.<br />
Den mest oplagte mulighed er at forøge havvindmøllepotentialet<br />
f.eks. ved at tillade havvindmøller tæt på kysterne. Herved kan omkostningen ved<br />
en 73 procent reduktion falde til 0,61 procent af BNP. Heri er ikke medregnet, at<br />
møller tættere på land typisk er billigere at bygge, men heller ikke evt. øgede systemintegrationsomkostninger,<br />
visuelle gener mv. Det er vanskeligt at øge reduktionspotentialet<br />
yderligere, idet hele energisektoren er omlagt til klimavenlig produktion.<br />
Af disse grunde kan energispareindsatsen ud fra en klimapolitisk synsvinkel formentlig<br />
med fordel fokuseres på (1) elefterspørgslen generelt, og (2) at begrænse<br />
industriens procesvarmebehov, da en stor del af den importerede biomasse anvendes<br />
her. I så fald kan biomassen anvendes til klimavenlig elproduktion eller til<br />
biobrændstoffer i stedet.<br />
9
Den stigende elefterspørgsel samt et nyt, elbaseret transportsystem kombineret med<br />
et faldende varmeforbrug får ratioen mellem el- og varmebehov til tippe mod el.<br />
Dette er en klimapolitisk udfordring for kraftvarmesektoren, fordi det generelt er<br />
relativt dyrt at producere klimavenlig strøm sammenlignet med klimavenlig varme.<br />
Hvad er transportsektorens rolle?<br />
I alle tre 2020 scenarier spiller transportsektoren en væsentlig rolle i at nå reduktioner<br />
på over 45 procent Disse reduktioner nås fortrinsvis via plugin-hybridbiler,<br />
men også elbiler og anvendelse af brint til busser og lastbiler spiller en rolle. Reduktioner<br />
i transportsektoren er, givet de bagvedliggende antagelser, meget dyre –<br />
typisk over 700 kr./ton. Langt det meste af denne omkostning skyldes omkostninger<br />
til udskiftning af batterier i plugin-hybridbiler.<br />
Det er skønnet, at batteriernes levetid i plugin-hybridbiler betyder at disse skal<br />
udskiftes to gange i køretøjets 13-årige levetid. Dette skøn er imidlertid behæftet<br />
med stor usikkerhed, da batterier i disse år undergår en kraftig teknologisk udvikling.<br />
En følsomhedsanalyse viser, at reduktionsomkostningen falder fra mellem<br />
800 til 1.600 kr./ton til mellem 0 og 500 kr./ton, hvis de kun skal skiftes én gang.<br />
Dette betyder, at de totale reduktionsomkostninger ved en 50 procent dansk reduktion<br />
falder med 10-15 promillepoints ned til mellem 0,2 og 0,3 procent af BNP.<br />
Dette svarer til et fald i reduktionsomkostningerne for denne reduktion på 1 til 2<br />
milliarder kroner per år. Selvom disse resultater er forbundet med store usikkerheder,<br />
viser de at forbedringer i batteriteknologi til plugin-hybridbiler kan være af<br />
stor værdi selv for den nære fremtids klimapolitik.<br />
Hvilken type omkostninger og potentialer er der regnet på?<br />
Reduktionsomkostninger defineres i denne analyse som tiltagenes ekstra årlige<br />
teknologiomkostninger (anlægs-, drifts- og vedligeholdelsesomkostninger) samt<br />
ændrede brændselsomkostninger i forhold til de samme typer omkostninger i basisfremskrivningens<br />
teknologivalg. Alle omkostninger er omregnet fra faktorpriser til<br />
markedspriser med nettoafgiftsfaktoren for indenlandske varer (1,17) hvor det er<br />
relevant. Dette tillægges tiltagets eksternalitetsomkostninger/gevinster fra ændrede<br />
luftemissioner (partikler, NOx, og SO2). Der er ikke indregnet øvrige eksternaliteter<br />
såsom støjomkostninger, lugtgener, sundhedsomkostninger, trængselsomkostninger<br />
i trafikken og andre.<br />
For hvert scenarium beregnes såkaldte langsigtsmarginalomkostninger for de belyste<br />
teknologier for scenariets pågældende år. Herved gives et øjebliksbillede af det<br />
tænkte scenarium, men ingen redegørelse for det investeringsforløb som har ført til<br />
det. Det er forskellen i langsigtsmarginalomkostninger der danner udgangspunkt<br />
for beregningen af de ekstra årlige teknologiomkostninger.<br />
Inden for projektets rammer har det ikke været muligt at analysere afledte omkostninger<br />
til selve virkemidlerne, dvs. de instrumenter (administrative tiltag, subsidier,<br />
afgifter mv.) der skal gennemføres for at forbrugere og virksomheder rent faktisk<br />
vælger mere klimavenlige teknologier. De udeladte effekter dækker over forvridningsomkostninger<br />
i økonomien hos virksomheder og forbrugere, hvis adfærd påvirkes<br />
af ændrede relative priser mv. (f.eks. skatteforvridningstab).<br />
Der er heller ikke foretaget egentlige systemanalyser af indpasning af brintproduktion,<br />
vindkraft, varmepumper, mikrokraftvarme mv. Eventuelle ekstra omkostninger<br />
hertil er således ikke inddraget i analysen. Inden for projektets rammer har det
heller ikke været prioriteret at analysere, hvorvidt det ekstra forbrug af biomasse<br />
forringer Danmarks reduktionsmuligheder gennem såkaldte "sinks" (CO2-optag i<br />
f.eks. nyplantede skove).<br />
Med de til rådighed stående data samt projektets øvrige rammer har det ikke været<br />
muligt at beskrive tiltag inden for energibesparelser ud fra samme metode som de<br />
øvrige tiltag, dvs. med en specifik omkostning og potentiale. I den udstrækning<br />
energibesparelser er en omkostningseffektiv metode at nedbringe udslippet af drivhusgasser,<br />
giver dette anledning til en overvurdering af omkostningerne ved at nå<br />
de i analyserne angivne målsætninger.<br />
Angående data for transportteknologier har det ikke ligget inden for projektets<br />
rammer at fremskaffe detaljerede data for omkostninger ved forskellige typer<br />
drivmidler for 2050. I stedet er anvendt samme datasæt som for analyserne af 2020.<br />
Dette er søgt afhjulpet med flere følsomhedsanalyser, men giver anledning til at<br />
skønnet for potentialer og omkostninger for transportsektoren er meget konservativt<br />
for 2050 sammenlignet med 2020.<br />
Med projektets rammer og de anvendte antagelser, særligt omkring biomassepotentialer,<br />
har det ikke været oplagt, hvilke reduktionstiltag der kan begrænse udledninger<br />
fra bane-, luft- og søtransport Disse sektorers emissioner udgør 5,5 millioner<br />
tons CO2-ækvivalenter svarende til 7,7 procent af Danmarks 1990-emissioner, og<br />
er altså ikke underlagt reduktioner i dette projekt.<br />
11
Summary and conclusions<br />
How much can the Danish greenhouse gas emissions be reduced?<br />
This report describes a number of greenhouse gas reduction measures in 2020 and<br />
2050, which can reduce the Danish emissions of greenhouse gases with up to 53<br />
per cent in 2020 and up to 73 per cent in 2050. The annual costs of these measures<br />
amount to between 0.6 and 0.8 per cent of GDP. From a cost-efficiency point of<br />
view, most of the reductions should be undertaken in the production of electricity<br />
and heat. But new technological possibilities within transportation technologies,<br />
e.g. hydrogen, hybrid and electric vehicles, could also be promising and significant<br />
sources of further reductions. In any case, measures within transportation are necessary<br />
to reach reductions in this order of magnitude.<br />
Background and purpose<br />
Extending COWI's and other earlier analyses of ambitious reduction targets for<br />
2020 and 2050, the purpose of this project is to analyse specific reduction measures<br />
within energy and transport in detail. For each measure, both a reduction potential<br />
and a unit reduction cost is calculated. By ranking these measures by unit cost, a<br />
cost-efficient composition of measures can be described for any given target for<br />
Danish reductions. This ranking can be summarised in a so-called Marginal Abatement<br />
Cost curve.<br />
The applied method results in a "snapshot" of a number of different measures that<br />
are not necessarily cost-optimised with respect to interdependencies, and where the<br />
order of the effectuation of the measures may influence the potential and cost of<br />
each measure. Another problem related to the interpretation of the results are the<br />
assumptions regarding which technology in the baseline projection is replaced by<br />
which measure. The baseline projection of gross energy consumption and production<br />
of heat and electricity is based on the latest projection from December 2007 by<br />
the Danish Energy Agency.<br />
The analysis takes into account the scarceness of different resources which are<br />
shared between different reduction measures. This could be e.g. wind potentials,<br />
electricity demand, or the amount of available biomass, such that the same resources<br />
are used only once. The analysis calculates the unit cost of energy and<br />
transport measures consistently by using the same set of energy prices, return requirements<br />
etc. For measures outside energy and transport, a set of potential and<br />
unit costs from the above mentioned analysis is used.<br />
The data sources used for the analysis were the latest "Projection of energy production<br />
and demand", "Guidelines for socio-economic analysis within the energy sector",<br />
and "Energy technology data sheets" from the Danish Energy Agency (DEA).<br />
For transportation technologies, a project by COWI and RISØ National Laboratories<br />
on alternative fuels for transportation commissioned by DEA was used.<br />
The background of the project is – among others – a study commissioned by the<br />
Nordic Council of Ministers by COWI and PROFU A/B, on ambitious reduction<br />
targets for 2020 and 2050 of 15 to 30 per cent and 60 to 80 per cent relative to<br />
1990 emissions. This analysis showed that the costs of such reductions could be as<br />
low as 1 per cent of GDP.<br />
13
The analysis<br />
The analysis was prepared as consultancy work by Mikkel T. Kromann, Helene<br />
Sneftrup Fleischer and Jacob Krog Søbygaard, COWI, with assistance on transport<br />
technologies by Kaj Jørgensen, RISØ National Laboratories.<br />
This consultant report was prepared by COWI, which bears the full responsibility<br />
for possible errors and omissions, as well as for the applied method, analyses, estimates<br />
and conclusions.<br />
Main conclusions<br />
The first main conclusion is that Danish potentials for ambitious reduction targets<br />
up to 58 per cent relative to 1990 emissions are available. This reduction can be<br />
reached by significantly increasing the import or domestic production of biomass<br />
(the biomass scenario). Alternatively, a slightly smaller reduction can be achieved<br />
by a widespread adoption of Carbon Capture and Separation (the CCS scenario), or<br />
(in the neither-nor scenario) by full utilisation of offshore wind farm potentials,<br />
heat pumps, electric, plugin-hybrid and hydrogen technologies in the transport<br />
sector, as well as substitution of coal by natural gas in the centralised production of<br />
electricity and heat.<br />
Given the analysed measures reductions targets in the range of 53 to 73 per cent<br />
relative to 1990 can be achieved given the analysed measures. The latter target<br />
requires that a significant amount of biomass is made available by import or domestic<br />
production, while at the same time Carbon Capture and Sequestration is<br />
widely used. The annual costs of such reductions will then be in the range of 0.5 to<br />
0.8 per cent of GDP.<br />
The second main conclusion is that a large part of the most cost-efficient measures<br />
are found within the sectors included in the European Emission Trading System<br />
(EU-ETS). For Danish reductions in the range of 30 to 50 per cent of 1990 emissions,<br />
the analyses suggest that between two thirds and three quarters of the most<br />
cost-efficient Danish measures are found within the EU-ETS. For more ambitious<br />
reductions, where less efficient measures (e.g. in transport) are used, this figure<br />
approaches half the Danish measures, when the reduction target approaches 50 per<br />
cent of 1990 emissions,<br />
The third main conclusion is that the transport sector is an important element for<br />
compliance with such ambitious Danish reduction commitments for 2050. Technologies<br />
such as electric and hybrid vehicles seem at a first glance to be of only<br />
limited importance due to their relatively expensive unit reduction costs. However,<br />
with improvements in battery technology, in particular with respect to costs and<br />
lifetime, these technologies may provide significant potentials for relatively cheap<br />
reductions.
What are the Danish reduction measures in 2020?<br />
Three scenarios are analysed for 2020:<br />
• A biomass scenario, with a significant Danish import of biomass<br />
• A CCS scenario with extensive use of Carbon Capture and Sequestration<br />
• A neither-nor scenario, without biomass import or CCS as options.<br />
The analyses of the measures in 2020 show that the reduction potentials in the<br />
biomass scenario is 4 to 5 percentage point larger than the other two scenarios.<br />
This is so because the increased potential for biomass use can be used for industrial<br />
room and process heat purposes. Without biomass it is difficult to find measures<br />
for this sector. The total costs in the biomass scenario is 0.63 per cent of GDP<br />
(equivalent to 12.7 billion DKK) with a reduction of 57,6 % relative to 1990. This<br />
cost falls to 0.27 per cent of GDP, or 5.3 billion DKK when using a reduction target<br />
of 50 % relative to 1990.<br />
In the CCS and "neither-nor" scenario the possible reduction targets are 53.4 and<br />
52.3 per cent relative to 1990. These targets can be achieved at a cost of 0.60 and<br />
0.62 per cent of GDP respectively. In both scenarios a reduction target of 50 % can<br />
be achieved at a cost of 0.4 per cent of GDP, equivalent to 7.8 billion DKK. The<br />
most important measures is CCS at coal plants in the former scenario, and substitution<br />
from coal to natural gas in the latter scenario.<br />
It can be noted that biogas, heat pumps, onshore and offshore wind mills, pluginhybrid<br />
cars and hydrogen busses and lorries are used in all three scenarios. It can<br />
be concluded that significant reductions can be achieved even without significant<br />
use of biomass or CCS. The implementation of many of these measures is, however,<br />
dependent on complex energy system relations, which have not been within<br />
the scope of this project to analyse.<br />
What are the Danish reduction measures in 2050?<br />
For 2050 two scenarios have been analysed: A pessimistic scenario with limited<br />
availability of biomass and limited options for CCS; and an optimistic scenario<br />
with rather large availability of biomass and ample opportunities for using CCS.<br />
In the pessimistic scenario the largest reduction possible is 53 per cent relative to<br />
the 1990 level. The annual cost associated with this reduction is 0.5 per cent of<br />
GDP. In the optimistic scenario the largest possible reduction is 73 per cent relative<br />
to the 1990 level. The annual cost associated with this reduction is 0.8 per cent of<br />
GDP.<br />
The analyses of 2050 suggest that it is relatively easy to find cost-efficient measures<br />
for replacement of fossil heat production, while climate-friendly replacement<br />
of electricity production is not as straightforward. This is so because the economics<br />
of CCS to a large extent rely on a limited demand for district heating, and that neither<br />
photo-voltaic solar power nor wave power seem to have the cost-efficiency or<br />
the potential to meet a significantly increased demand for climate-friendly power<br />
production. Further, this demand is also fuelled by an increasing use of electricity<br />
in the transport sector.<br />
One option for increasing the supply of climate-friendly power production is to<br />
increase the potential for offshore wind power by allowing installations much<br />
closer to the shore. In this case the cost of an 73 per cent reduction may fall to 0.61<br />
15
per cent of GDP. In this estimate, neither the lower cost of installation nor the increased<br />
system integration cost of more windmills has been assessed.<br />
From a climate policy point of view, these conclusions suggest that energy-saving<br />
policies are concentrated around (1) electricity rather than heating, and (2) industry<br />
demand for process and room heating, which cannot easily be produced using CCS<br />
technologies, thereby instead using scarce biomass resources which could be used<br />
for electricity generation.<br />
The increase in the electricity demand by 2050, as well as a transportation system<br />
increasingly dependent on electricity, combined with a decreasing demand for<br />
heating, shifts the ratio between electricity and heat demand towards electricity.<br />
This is a challenge to climate policy because, in general terms, it is cheaper to<br />
produce climate-friendly heating compared to electricity.<br />
What is the role of the transport sector?<br />
In all three scenarios for 2020, the transport sector has an important role in reaching<br />
reduction at more than 45 per cent. These reductions are found mostly by increasing<br />
the use of plugin-hybrid cars, but also the use of hydrogen for buses and<br />
trucks. Reduction measures in the transport sector are typically expensive, more<br />
than 700 DKK/ton. In the case of electric cars and plugin-hybrids, most of this cost<br />
is caused by the extra cost and short lifetime of batteries.<br />
It has been assumed that the lifetime of the batteries means that these must be replaced<br />
once in the lifetime of a plugin-hybrid car. With the current vibrant technological<br />
development in battery technologies, it is also possible that batteries would<br />
not need replacement by 2020. In this case the reduction cost of plugin-hybrid cars<br />
falls from between 800 to 1,600 DKK/tonne to 0 to 500 DKK/tonne. This means<br />
that the total annual reduction cost of a 50 per cent Danish reduction in 2020 costs<br />
would fall by 0.10 to 0.15 per cent points to approximately 0.2 to 0.3 per cent of<br />
GDP. This is equivalent to 1 to 2 billion DKK annually. Although these results are<br />
quite uncertain, they demonstrate that developments in battery technology can be<br />
of great value to the climate policy of even the near future.<br />
Which methodology has been used in the analysis?<br />
The reduction costs is defined as the increase in the annual technological costs<br />
(capital, maintenance and operation) as well as fuel costs relative to the same costs<br />
from the replaced technology in the base projection. All costs are inflated from<br />
factor to market prices using a representative duty factor of 1.17 where relevant.<br />
Added to this is the net externality cost of the measure caused by changed emissions<br />
of particles, NOx and SO2. There has been no correction for other externalities<br />
such as e.g. noise, smells, congestion or health effects besides aforementioned<br />
air pollution.<br />
Thus in each scenario the so called long run marginal costs of the analysed technologies<br />
are calculated. Hereby "snapshots" is provided for the illustration of each<br />
scenario. An explanation of the dynamic path of investments towards the snapshot<br />
is not provided. Only the difference in long run marginal costs is provided as an<br />
illustration of the cost of each measure.<br />
It has been outside the scope of the project to analyse indirect costs of the instruments<br />
driving the implementation of the measures (e.g. taxes, subsidies, adminis-
trative changes). The effects not analysed covers firms' and consumers' losses from<br />
economic distortions caused by the changed behaviour and altered relative prices<br />
(e.g. the tax distortion loss wedge).<br />
For the same reason, no system analyses of the interdependency of hydrogen, wind<br />
power, heat pumps, micro CHP and power and heat network has been undertaken,<br />
although appropriate assumptions has been selected with some care. It has also<br />
been assumed that the increased use of biomass does not interfere with measures<br />
within Land Use Change and Forestry.<br />
Given the available data, as well as other limitations of the project, it has not been<br />
possible to describe energy-saving measures using the same methodology as applied<br />
for the other measures, i.e. with a specific unit cost and reduction potential.<br />
To the extent that energy savings are cost-efficient reduction measures, this will<br />
cause an overestimation of the total costs of reaching the analysed reduction targets.<br />
Regarding data for transport technologies it has not been within the scope of the<br />
project to create detailed cost data for different transport technologies in 2050.<br />
Instead, the cost dataset for 2020 has been applied. The effect of this has been illustrated<br />
with certain sensitivity analyses. These show that the cost estimate for measures<br />
within transport is probably rather conservative for 2050.<br />
With the available biomass it has not been obvious which reduction measures could<br />
be applied within rail, sea and air transport. These sectors' emissions constitute 5.5<br />
million tonnes of CO2 equivalents, or 7.7 per cent of the Danish 1990 emissions,<br />
which are not subject to reductions in this project.<br />
17
1 Metode<br />
1.1 Modellens formål og begrænsninger<br />
Den udviklede regnearksmodel i dette projekt har til formål at give et overordnet<br />
bud på hvilke teknologier og tiltag – forstået som en klimavenlig teknologi der<br />
erstatter en anden mindre klimavenlig teknologi – der kan anvendes til danske reduktioner<br />
af drivhusgasser. Den største fordel er, at modellen kan give et billede af<br />
hvor store drivhusgasreduktioner der kan opnås i energisektoren og transportsektoren<br />
med de valgte tiltag. Dermed er modellens vigtigste resultat at vise hvor stort<br />
potentialet er for drivhusgasreduktioner i Danmark i 2020 og 2050 i forhold til<br />
udledningerne i 1990.<br />
I modellen beregnes også tekniske og miljømæssige omkostninger ved hvert tiltag,<br />
og dermed er det muligt at frembringe hvert tiltags reduktionsomkostning (kr./ton<br />
reduceret CO2 udledning). Hermed viser modellen hvilke reduktioner der er billigst<br />
og dyrest for at nå det samlede reduktionspotentiale i det pågældende scenarium.<br />
Ved at rangordne tiltagenes reduktionsomkostninger, kan tiltagene samlet set beskrives<br />
ved en marginal reduktionsomkostningskurve (også kendt som en MAC<br />
kurve), hvoraf både potentialer og reduktionsomkostning for hvert tiltag fremgår på<br />
en overskuelig og intuitiv måde. Ved hjælp af denne kan de mindst mulige totale<br />
reduktionsomkostninger givet tiltagene og et reduktionskrav beregnes.<br />
De beregnede omkostninger er alene de budgetøkonomiske omkostninger omregnet<br />
til markedspriser og tillagt eksternalitetsomkostninger for de vigtigste typer luftforurening.<br />
Dette indbefatter bl.a. ændringer i anlægs- og driftsomkostningerne<br />
samt brændselsudgifter. Af tre grunde er disse omkostninger ikke nødvendigvis lig<br />
de samfundsøkonomiske omkostninger ved de givne reduktioner:<br />
For det første er det bl.a. for at forenkle modellen og dens resultater det forudsat at<br />
efterspørgslen efter nyttiggjort el, varme og transportarbejde er uforandret, uanset<br />
hvilke teknologier der bruges til at frembringe denne. Dette betyder at forvridningsomkostninger<br />
i forbruget i fald el- og varmepriserne ændres som følge af de<br />
gennemførte tiltag ikke er medregnet. 1<br />
For det andet antages det at statsfinansielle effekter af omlægninger i energi- og<br />
transportsystemet neutraliseres af passende afgiftsomlægninger. Der ses også bort<br />
fra eventuelle subsidier og afgiftsændringer samt øvrige virkemidler. Dermed udelades<br />
skatteforvridnings- og øvrige virkemiddelomkostninger.<br />
For det tredje udtrykker de beregnede omkostninger hvad det vil koste at foretage<br />
drivhusgasreduktioner på dansk jord, og dermed indgår muligheden for at købe sig<br />
til reduktioner i EU til CO2-kvoteprisen ikke. Dermed vil der fremkomme høje CO2<br />
1 Det danske elmarked er dog stærkt forbundet med vore nabolande, hvorfor elpriserne ikke<br />
nødvendigvis påvirkes i vid udstrækning. En tidligere analyse af betydelige reduktioner i<br />
Norden (se COWI 2007) viser at elprisen i store træk var uforandret ved drivhusgasreduktioner<br />
i størrelsesordenen op til 50 til 60 % af 1990 niveauet. I så fald ville forbrugernes<br />
forvridningsomkostninger være nul.<br />
19
eduktionsomkostninger på det sidste stykke af reduktionskurverne (helt op til 3000<br />
kr./ton reduceret CO2), som realistisk set ville blive erstattet af kvotekøb i udlandet.<br />
Således er der hverken tale om en generel eller partiel ligevægstmodel, blot en<br />
beregning og rangordning af reduktionsomkostninger ved en række forskellige<br />
danske tiltag, samt en beregning af samlede omkostninger ved gennemførsel af de<br />
mest omkostningseffektive tiltag givet en reduktionsmålsætning. En nærmere definition<br />
af reduktionsomkostningerne i dette projekt er beskrevet i afsnit 1.4.<br />
Den nationale ramme er et generelt valg i modellen, idet der i dette projekt fokuseres<br />
på tiltagenes teknologiomkostninger, og ikke på hvordan de vil blive gennemført<br />
i implementeringsfasen. I praksis vil mange af aktørerne bag tiltagene i dette<br />
projekt (i hvert fald i energisektoren) være omfattet af EU's CO2-kvotemarked, og<br />
dermed vil de formentlig købe sig til reduktioner på dette marked, så længe dette er<br />
billigere end at foretage teknologiskift i egen produktion. En anden ting er, at udviklingen<br />
i CO2 kvoteprisen frem til 2020 og 2050 kan få indflydelse på centrale<br />
forudsætninger i dette projekt såsom teknologiomkostninger og brændselspriser.<br />
En sådan fremskrivning af CO2 kvoteprisen og dens indflydelse på modellens omkostninger<br />
er ikke foretaget her. Her antages de nuværende fremskrivninger for<br />
brændselspriser og teknologiomkostninger at gælde. Der er antaget en kvotepris på<br />
175 kr./ton CO2 2 .<br />
Samlet set vurderes det, at modellen er velegnet til at give overordnede bud på,<br />
hvor stort potentialet er for drivhusgasreduktioner på dansk jord i 2020 og 2050, og<br />
hvilke teknologivalg der skal træffes for at nå dertil. Resultaterne afspejler hvilken<br />
sammensætning af teknologivalg der i det danske energisystem i 2020 og 2050,<br />
giver reduktioner på henholdsvis 58 % og 73 % i forhold til 1990 niveau.<br />
Endelig gives nogle grove bud på de tekniske og miljømæssige omkostninger (i<br />
procent af BNP) der skal til for at nå hertil. Med et sådant modelværktøj kan der<br />
træffes overordnede valg om at gå i bestemte teknologiretninger, men for at kunne<br />
finde den mest omkostningseffektive måde til gennemførelse af teknologitiltagene,<br />
er der behov for at gennemføre en mere detaljeret analyse, der også omfatter virkemiddelomkostningerne.<br />
1.2 Fortolkning af tiltagenes reduktionsomkostninger<br />
I nærværende analyse anvendes en tiltagsbaseret reduktionsomkostnings- eller<br />
MAC-kurve (MAC: Marginal Abatement Cost), hvor navngivne teknologier og<br />
tiltag erstatter bestemte energiforbrug og emissioner i en basisfremskrivning. CO-<br />
WIs tidligere scenarieanalyser har derimod anvendt en optimeret MAC kurve. Fordelene<br />
ved den tiltagsbaserede tilgang er, at det bliver muligt meget nøje at følge<br />
beregningen af det enkelte tiltags potentiale og omkostninger. Dette sker dog på<br />
bekostning af udeladelsen af en række komplicerende forhold i beregningerne, som<br />
fx ambitionsniveauet for reduktionen, tiltagenes eventuelle indbyrdes afhængigheder<br />
m.fl.<br />
En væsentlig begrænsning, når man ønsker at analysere enkelttiltag, er at der ofte<br />
er væsentlige samspil mellem de enkelte tiltag. Eftersom en tiltagsbaseret MACkurve<br />
aftegner marginalomkostningerne for mange forskellige reduktionsniveauer<br />
vil denne kurve typisk kun være fuldstændigt "retvisende" i mindre områder på<br />
grund af eventuelle indbyrdes sammenhænge mellem tiltag.<br />
2 Dette er et realistisk bud på en kvotepris i et forholdsvist ambitiøst europæisk/internationalt<br />
reduktionsscenarium for 2020, se fx COWI 2006.
Eksempelvis kan opbygning og lagring af brint til transportformål og/eller eldrevne<br />
biler gøre vindkraft mere omkostningseffektiv, idet opladning og brintproduktionen<br />
(givet en tilstrækkelig lagringskapacitet) kan fungere som et fleksibelt forbrug som<br />
begrænser behovet for reservekapacitet til den varierende vindproduktion.<br />
Antag fx at vindkraften som tiltag er billigere end el- og brintbiler. I fald klimamålsætningen<br />
kun kræver at man bruger vindkrafttiltaget, men ikke el- og brintbiler,<br />
skal der typisk etableres en vis reservekapacitet for vindkraften (fx naturgasfyret<br />
kondenskapacitet, som både gør vindtiltaget inkl. reservekapacitet dyrere, samt<br />
begrænser dets potentiale med udledningerne fra gasfyringen). Er klimamålsætningen<br />
så ambitiøs at også el- og brintbiler skal anvendes, vil en del eller hele reservekraftkapaciteten<br />
ikke være nødvendig, hvorved vindtiltaget bliver billigere.<br />
Ovenstående eksempel viser altså, at tiltagenes omkostninger og potentialer kan<br />
afhænge af anvendelsen af øvrige tiltag, og dermed også ambitionen i reduktionsmålsætningen.<br />
Herved følger logisk at den tiltagsbaserede MAC-kurve er et "øjebliksbillede"<br />
af en række forskellige tiltag, som ikke nødvendigvis er optimeret i<br />
forhold til hinanden og hvor "rækkefølgen" kan spille ind.<br />
Ønsker man en mere "retvisende" optimeret MAC-kurve er man henvist til at benytte<br />
sig af optimeringsmodeller såsom fx RAMSES, Markal og Balmorel. Ulempen<br />
er her, at det ikke kan lade sig gøre at konstruere en MAC-kurve, som beskriver<br />
enkelttiltag. I stedet er man henvist til at opgøre de marginale reduktionsomkostninger<br />
som optimeringer af en række givne reduktionsmålsætning, hvor "doseringen"<br />
af de enkelte tiltag ændres gradvist og ikke nødvendigvis diskretionært og i<br />
en given rækkefølge som i den tiltagsbaserede MAC-kurve. I modsætning til den<br />
rent trappeformede tiltagsbaserede MAC-kurve, vil den optimerede MAC-kurve<br />
derfor i vid udstrækning være "glat" og voksende.<br />
Som en naturlig konsekvens af de metodiske begrænsninger skal man være varsom<br />
når man fortolker de tiltagsbaserede MAC-kurver som præsenteres i nærværende<br />
analyse. Størrelsen på potentiale og omkostning for hvert enkelt tiltag er lavet under<br />
givne antagelser, som via en række grundlæggende forudsætningsmæssige valg<br />
er tilpasset fx et bestemt ambitionsniveau for reduktionerne (som eksemplet med<br />
vind og elbiler nævnt ovenfor viste). Særligt for reduktionsniveauer fjernt fra det,<br />
som MAC-kurven er konstrueret ud fra, kan tiltagenes potentiale, marginalomkostning<br />
og indbyrdes rangorden godt tænkes at afvige noget fra en mere optimeret<br />
løsning for disse reduktionsniveauer.<br />
1.3 Teknologier erstatter hinanden<br />
En anden væsentlig problemstilling i fortolkningen af MAC-kurvens udseende er<br />
hvilke teknologier i basisfremskrivningen et givet tiltag erstatter. For eksempel<br />
kunne et tiltag i energisektoren erstatte enten billig, men emissionsintensiv kulfyret<br />
kraftvarmeproduktion, eller erstatte en dyrere men lidt mindre emissionsintensiv<br />
oliefyret kraftvarmeproduktion. Vælger man, at tiltaget erstatter kul, bliver dets<br />
reduktionspotentiale større, men siden kulfyring er billigt, bliver tiltagets marginalomkostning<br />
også højere. Vælger man i stedet, at tiltaget erstatter olie, bliver både<br />
potentiale og marginalomkostning lavere.<br />
I praksis er det næppe entydigt, hvilke tiltag der erstatter bestemte brændsler. Disse<br />
eksempler viser derfor, at udseendet på den tiltagsbaserede MAC-kurve i høj grad<br />
kan afhænge af valg som ikke nødvendigvis er entydige.<br />
21
For at undgå så meget unødig vilkårlighed i MAC-kurvens udseende som muligt,<br />
samler denne analyse basisfremskrivningens energiteknologier i nogle få større<br />
basisenergi-grupper. Reduktionseffekten (både sparede emissioner og omkostninger)<br />
af de enkelte tiltag knyttes til en af disse gruppers gennemsnit, frem for en<br />
enkelt teknologi fra basisfremskrivningen. For eksempel kunne 5 PJ havvindmøller<br />
og 10 PJ varmepumper tænkes at erstatte en tilsvarende mængde central kraftvarmeproduktion.<br />
Fortrængningen af emissioner ville være den gennemsnitlige emission<br />
fra produktionen af denne mængde central kraftvarme (samt de gennemsnitlige<br />
omkostninger herved).<br />
Man kunne dog også vælge at det var decentralkraftvarme der blev fortrængt. Her<br />
er naturgasindholdet i indfyringen større, så den fortrængte emission ville være<br />
mindre. Valget om hvilken gruppes energiproduktion et givet tiltag erstatter, har<br />
således indflydelse på tiltagets potentiale og omkostning. Dette valg (samt valget af<br />
gruppesammensætning) må nødvendigvis blive baseret på en teknisk vurdering af<br />
om bestemte tiltag bedst erstatter særlige dele i det danske energisystem.<br />
Nedenstående grupper er derfor valgt og sammensat ud fra en vurdering af overordnede<br />
muligheder for, hvor de enkelte tiltag kan erstatte energiforbrug i basisfremskrivningen.<br />
• Central fossil kraftvarme produktion<br />
• Decentral fossil kraftvarmeproduktion<br />
• Fossil varmeproduktion<br />
• Husstande opvarmet med olie- elle naturgasfyr<br />
• Fossilt brændsel til erhvervenes rum- og procesvarme<br />
• Personbiltransport<br />
• Bustransport<br />
• Vejgodstransport<br />
• Banetransport<br />
• Luftfart<br />
• Søfart<br />
• Øvrigt ikke-fossilt energiforbrug (erstattes ikke af tiltag)<br />
1.4 Beregningsmetode<br />
1.4.1 Det anvendte omkostningsbegreb<br />
Dette projekt omkostningsbegreb er beskrevet Tektsboks 1 og Tabel 1.
Tekstboks 1 Definition af omkostningsbegreb<br />
Reduktionsomkostninger defineres i denne analyse som tiltagenes ekstra årlige<br />
teknologiomkostninger (anlægs-, drifts- og vedligeholdelsesomkostninger)<br />
samt ændrede brændselsomkostninger i forhold til de samme typer omkostninger<br />
i basisfremskrivningens teknologivalg. Alle omkostninger er omregnet<br />
fra faktorpriser til markedspriser med nettoafgiftsfaktoren for indenlandske<br />
varer (1,17) hvor det er relevant. Dette tillægges tiltagets eksternalitetsomkostninger/gevinster<br />
fra ændrede luftemissioner (partikler, NOx, og SO2).<br />
Der er ikke indregnet øvrige eksternaliteter såsom støjomkostninger, lugtgener,<br />
sundhedsomkostninger, trængselsomkostninger i trafikken og andre.<br />
Der er ikke indregnet tiltagenes skatteforvridningsomkostninger med den<br />
anbefalede faktor 1,20 fra Finansministeriet. Det har været for omfattende at<br />
foretage analyse af hvert tiltags samlede provenueffekter på samtlige afgifter i<br />
energisektoren og transportsektoren. Det vil kræve en inddragelse af energiafgifter,<br />
elafgifter, registreringsafgift på biler, grøn ejerafgift, ansvarsforsikringsafgifter<br />
med videre. Såfremt det nuværende afgiftssystem fastholdes<br />
frem til 2020 og 2050, så kan tiltagene eksempelvis føre til store besparelser i<br />
energiafgifterne, og dermed mindre provenu til staten. I dette tilfælde undervurderes<br />
tiltagsomkostningerne i nærværende projekt, da der fra statens side<br />
skal skaffes andet provenu via indførelse af nye afgifter eller stigninger i eksisterende,<br />
som giver et skatteforvridningstab (dødvægtstab) hos aktørerne<br />
(borgere, virksomheder).<br />
I andre tilfælde kan der også være tale om reduktioner i skatteforvridningsomkostninger,<br />
såfremt tiltagene giver øget statsprovenu (fx kulbaseret CCS),<br />
som betyder at andre afgifter kan sænkes. I så fald overvurderes tiltagsomkostningerne.<br />
Argumentet for at udelade skatteforvridningseffekter er endvidere, at der i<br />
scenarierne sker så store ændringer i eksempelvis transportsektoren, at det vil<br />
afføde en ændring af afgiftssystemet. Det kan være i form af en særlig afgift<br />
for strøm til elbiler, plugin-hybrider og brint, eller alternativt et kilometerbaseret<br />
afgiftssystem. Det samme vil være tilfældet – om end i noget mindre<br />
udstrækning – for energisystemet.<br />
Endelig er der ikke indregnet en ændring i efterspørgslen efter el, varme eller<br />
transportydelser som følge af en evt. ændring i disse goders priser. Ej heller er<br />
der indregnet makroøkonomiske effekter fra arbejds- og kapitalmarked eller<br />
udenrigshandel. Eventuelle dødvægtstab fra forvridninger på disse markeder<br />
indgår således heller ikke. Der er dermed hverken tale om en generel eller<br />
partiel ligevægtsmodel.<br />
23
Tabel 1 Opgørelsesmetode for omkostningsbestemmelse af teknologiers energiproduktion<br />
og transportydelser (i faktorpriser)<br />
Nr. Emne Beregning Noter og kilder<br />
1 Brændselsudgifter Mængde x pris Priser fra ENS forudsætninger<br />
2 Øvr. variable<br />
output<br />
3 Øvr. variable<br />
input<br />
Output x var. omk. Kilde: Teknologikataloget (for kraft<br />
og kraftvarme er output'et MWh<br />
kraft, ellers PJ varme)<br />
Br.input x var. omk. Kilde: Teknologikataloget<br />
4 Øvr. faste Kapacitet x fast omk. Kilde: Teknologikataloget (for kraft<br />
og kraftvarme er output'et MWh<br />
kraft, ellers PJ varme)<br />
5 Omkostninger til<br />
"opstrøm" udledninger<br />
Opstrøm udledninger<br />
x kvotepris<br />
6 Afskrivning Inv. omkostning x R /<br />
(1-(1+R) -n )<br />
7 Budgetøkonomi Sum af post (1) til (6)<br />
8 Markedspriser<br />
med nettoafgiftsfaktor<br />
9 Eksternaliteter Brændselsmængde x<br />
emissionsfaktorer x<br />
skadesomkostninger<br />
Kilde: Teknologikataloget (levetid n<br />
år og investeringsomkostning), FM<br />
vejledning (renten R)<br />
(7) x 1,17 Finansministeriets vejledning i<br />
samfundsøkonomiske analyser<br />
Kun SO2, NOx og partikler. Emissionsfaktorer<br />
fortrinsvist fra Teknologikataloget,<br />
dernæst fra ENS "Forudsætninger<br />
…"<br />
10 Tekniske reduktionsomkostninger<br />
(8) + (9) Målt i markedspriser<br />
Noter: Hvert teknologis klimarelaterede emissioner opgøres i CO2 ækvivalenter ud fra<br />
Global Warming Potential, dvs. CO2 udledning i tons plus 21 gange CH4 udledningen i tons<br />
plus 310 gange N2O emissionerne i tons.<br />
1.4.2 Betydning af EU's CO2-kvotemarked (ETS)<br />
EU's CO2-kvotemarked kan have betydning for tiltagsomkostningerne i nærværende<br />
analyse. Udviklingen i CO2 kvoteprisen frem til 2020 og 2050 kan få indflydelse<br />
på centrale forudsætninger i dette projekt såsom teknologiomkostninger og brændselspriser.<br />
En fremskrivning af CO2 kvoteprisen og dens indflydelse på modellens<br />
omkostninger er ikke foretaget her. Her antages de nuværende fremskrivninger for<br />
brændselspriser og teknologiomkostninger at gælde. Altså en alt andet lige betragtning.<br />
Resultaterne i dette projekt afspejler de forskellige tiltags potentialer for drivhusgasreduktioner,<br />
og de afspejler hvilket energisystem der skal til for at nå de ambitiøse<br />
reduktionsmål på 60 % og 80 % i 2020 og 2050. Såfremt der træffes politisk<br />
beslutning om at gå efter disse potentialer, så vil der uundgåeligt opstå et spørgsmål<br />
om hvilken regulering der skal tilvejebringes (hvilke virkemidler) for at gennemføre<br />
tiltagene i praksis. Da energisektoren er omfattet af EU's CO2 kvotesystem<br />
kan energiselskaberne til et vist niveau købe sig fra deres reduktionsforpligtelser<br />
frem for at udskifte deres teknologi - afhængig af hvad kvoteprisen er til den tid.<br />
Det er derfor nødvendigt at foretage en politisk diskussion af hvilke reguleringsinstrumenter<br />
der skal tages i brug for at opnå disse potentialer i Danmark - skal man
gå efter at påvirke ETS systemet eller skal der tilvejebringes supplerende nationale<br />
reguleringer, som fx pålægger energiselskaberne i Danmark at skifte teknologi.<br />
Analyserne i nærværende projekt foretages på en række bredt definerede grupper af<br />
tiltag, hvoraf nogle vil ligge både inden og uden for kvotehandelssystemet. Det er<br />
forenklende antaget at 100 % af den centrale el- og kraftvarmeproduktion er kvotebelagt,<br />
mens 75 % af den decentrale kraftvarmeproduktion og fjernvarmeproduktionen<br />
ligger inden for kvotesystemet. Endelig er det antaget at 50 % af erhvervenes<br />
anvendelse af brændsler til ikke-transportformål.<br />
Ud fra disse relativt grove antagelser er der beregnet et skøn over hvor stor en andel<br />
af det samlede reduktionspotentialet der findes inden og uden for kvotesystemet.<br />
Sådanne oplysninger er af interesse såfremt allokeringerne i kvotehandelssystemet<br />
post 2012 fastlægges af EU kommissionen, frem for (som det i dag er tilfældet)<br />
nationalt.<br />
I det bliver tale om en central allokering, vil Danmarks reduktionsforpligtelse alene<br />
vedrøre de ikke kvotebelagte sektorer. Danmark bør derfor have fokus på at analysere<br />
reduktionspotentialerne i de ikke-kvotebelagte sektorer og disses omkostninger<br />
fremover. I det er en tæt sammenhæng mellem den kvotebelagte energisektor<br />
og dem ikke-kvotebelagte transportsektor, er det dog stadig vigtigt at analysere<br />
transporttiltag i samspil med energisektoren.<br />
1.5 Modelopbygning<br />
1.5.1 Teknologidata<br />
Energisektor<br />
For 2020 beregningerne er <strong>Energistyrelsen</strong>s Teknologikatalog (<strong>Energistyrelsen</strong><br />
2005) direkte anvendt i analysen. Virkningsgrader, emissionskoefficienter, kapital-<br />
og driftsomkostninger er anvendt herfra til at konstruere en række forskellige anlæg<br />
i modellen (samt variationer, fx anlæg forskellige størrelser, samt udtagsanlæg<br />
med forskellige kraft/varme forhold). I 2050 beregningerne er der taget udgangspunkt<br />
i samme kilde som for 2020, og så er der for vindenergi, bølgekraft og solceller<br />
indregnet en prisudvikling fra 2020 til 2050, hvor kilden er de nyeste oplysninger<br />
fra International Energy Agency (IEA (2006)). Dette er beskrevet nærmere i<br />
afsnit 3.1.2.<br />
Transportsektor<br />
Til transportsektormodulet er anvendt data og beregningsmetoder fra ENSprojektet<br />
"Alternative drivmidler" (herfra kaldet AD projektet, <strong>Energistyrelsen</strong><br />
2007a). Fra dette projekt er kun medtaget særligt lovende teknologier: RME (raps<br />
metyl ester, eller rapsolie), DME (di-metyl, syntetisk diesel fra fx biomasse), 2.g<br />
ethanol, brint og eldrevne personbiler. AD projektet omfatter ikke pluginhybridbiler,<br />
og behandler kun personbiler til ikke-erhvervsmæssige formål, men<br />
større dieselbiler, varebiler, lastbiler og øvrige transportformer (bane, sø- og luftfart).<br />
Der er derfor indsamlet sammenlignelige data om en plugin-hybridbil til ikkeerhvervsmæssige<br />
formål, samt en reference dieselbil/mindre varevogn til erhvervsmæssige<br />
formål, samt varevogne, busser og lastbiler. Det har ikke med projektets<br />
resurser været muligt at indhente tilsvarende data for skibe, fly og tog.<br />
25
Beregningsforudsætninger og metoder omkring tilvirkningen af drivmidler er genanvendt<br />
direkte fra AD projektet.<br />
Eksternaliteter<br />
Skadesomkostningerne ved NOx, SO2 og partikler er beregnet ud fra emissionskoefficienter<br />
fra Teknologikataloget, oplysninger fra <strong>Energistyrelsen</strong>, samt den værdisætning<br />
af emissionernes eksterne effekter Miljøstyrelsen anvender, jf. AEA/CAFE<br />
(2005). Værdierne herfra er gengivet i Tabel 2, dog opdateret til 2005 priser.<br />
Tabel 2 Skadesomkostninger ved NOx, SO2 og partikler (DKK/ton)<br />
Transport Energi<br />
NOx 129 129<br />
SO2 93 44<br />
PM2,5 347 197<br />
Kilde: CAFE (2006).<br />
Energipriser<br />
Energipriserne for 2020 er hentet fra <strong>Energistyrelsen</strong> (2007b) som er baseret på en<br />
råoliepris på 50 USD per tønde i 2020. Energipriserne i 2050 er forudsat at være lig<br />
energipriserne fra <strong>Energistyrelsen</strong> (2007b) i 2030.<br />
Tabel 3 Forudsætninger om energipriser, 2020 og 2050 (DKK/GJ)<br />
2020 2050<br />
Kul 12,7 13,4<br />
Olie 55,8 59,3<br />
Gas 35,0 37,7<br />
Træ 31,2 31,5<br />
Halm 23,8 24,7<br />
Benzin 76,1 80,9<br />
Diesel 71,5 76,0<br />
Kilde: <strong>Energistyrelsen</strong> (2007b). "Olie" angiver en vægtet gennemsnitlig pris for<br />
gas- og fuelolie som anvendt i til el- og varmeformål.<br />
Der er antaget en CO2 kvotepris på 175 kr./ton (i faktorpris).<br />
1.5.2 Energibesparelser<br />
Energibesparelser indgår i basisfremskrivningen jf. <strong>Energistyrelsen</strong>s fremskrivning<br />
af energiforbruget. Det har ikke været muligt at skaffe tilstrækkelige data til fastlæggelse<br />
af omkostninger og reduktionspotentialer ved en energibesparelsesindsats<br />
der overstiger hvad der er antaget i fremskrivningen, og derfor belyses yderligere<br />
energibesparelsestiltag ikke.<br />
1.5.3 Kraft- og varmeproduktion<br />
Dette modul dækker al dansk afbrænding af brændsler, som ikke sker i transportsektoren<br />
og i Nordsøen. Raffinaderier behandles som opstrømsemissioner til transportsektoren.<br />
Hver type brændsel og anvendelse er tilknyttet en af teknologierne i Teknologikataloget.<br />
Herved fremkommer en kraft og/eller varmeproduktion, og givet energipriser,<br />
kalkulationsrenter, afgiftssatser, samt teknologikatalogets oplysninger om økonomi,<br />
virkningsgrader og emissionskoefficienter fremkommer også omkostninger,
afgiftsprovenuer, støtteudgifter og emissioner tilknyttet basisfremskrivningens<br />
mængde af det anvendte brændsel.<br />
Disse omkostninger, energiforbrug, produktion og emissioner summeres herefter i<br />
basisgrupperne beskrevet i afsnit 1.3<br />
I kraft- og varmemodulet er et tiltag defineret ved at en relativt klimavenlig teknologi<br />
helt eller delvist fortrænger omkostninger, emissioner, energiforbrug og produktion<br />
fra en angivet gruppe. For hvert tiltag for en given gruppe beregnes en<br />
fortrængningsprocent ud fra værdisætningen af den producerede kraft og varme<br />
(baseret på forudsætningerne om priserne herpå).<br />
Fortrængningsprocenten angiver hvor stor en del af gruppens omkostninger, emissioner,<br />
energiforbrug og produktion tiltaget fortrænger.<br />
Tiltagets omkostninger, emissioner, energiforbrug og produktion beregnes på<br />
samme måde som gruppens. Herved kan beregnes en "netto" fortrængning af omkostninger,<br />
emissioner og energiforbrug. Ved at dividere de fortrængte emissioner<br />
med de fortrængte omkostninger (negative fortrængte omkostninger angiver øgede<br />
omkostninger) fås den marginale reduktionsomkostning for tiltaget.<br />
For nogle tiltag (fx vindmøller), vil det være relevant at regne med at der – ud over<br />
etablering af kapacitet for en given teknologi – også skal etableres en eller anden<br />
form for reservekapacitet (fx gasfyrede turbiner). I kraft- og varmemodulet er det<br />
muligt at angive en givet reservekapacitet for en bestemt teknologi enten som en<br />
maksimal energimængde eller en maksimal andel af gruppens kraft- og/eller varmeproduktion.<br />
Ligeledes kan man angive en lavere udnyttelsesgrad for reservekapaciteten.<br />
Såfremt der er tale om reservekapacitet, fordeles omkostningerne og<br />
emissioner til dette "tiltag" på alle tiltag inden for basisgruppen, og der modregnes<br />
for produktion af kraft og varme.<br />
Kraft- og varmemodulet holder også styr på to vigtige bindinger:<br />
• Erstatning af produceret kraft og varme: Der holdes separat styr på hvor<br />
meget el og varme der er erstattet fra en given gruppe. Hvis fx al varme fra<br />
gruppen er erstattet af alternative teknologier, levnes der ikke plads til produktion<br />
af mere kraftvarme, mens rene kraftproducerende tiltag stadig kan<br />
erstatte den resterende kraftproduktion i gruppen (og vice versa hvis hele<br />
gruppens elproduktion er erstattet).<br />
• Forbrug af begrænsede brændselsinput: Modulet holder også styr på<br />
mængden af brændselsinput sådan at der fx ikke kan bruges mere af de forskellige<br />
typer biomasse end hvad der er blevet lagt ind af forudsætninger<br />
om potentialerne herfor (evt. med muligheder for import). Denne binding<br />
gælder al forbrug af biomasse, dvs. også i transport-modulet.<br />
Siden modellen ikke er en optimeringsmodel er det ikke muligt at udlede skyggepriser<br />
på disse bindinger.<br />
1.5.4 Transport<br />
Transportmodulet er opbygget efter samme princip som kraft- og varmemodulet.<br />
Nye teknologier såsom RME til vejgods- og søtransport, DME til fly, ethanol, brint<br />
og batterier til personbiler, samt hybridbiler fortrænger eksisterende teknologier,<br />
deres omkostninger og emissioner, og erstatter dem med egne omkostninger og<br />
emissioner. Med nettofortrængningen af emissioner, og ændringen i omkostninger<br />
kan der beregnes en marginal reduktionsomkostning for hver ny teknologi. Der er<br />
pt. ikke indarbejdet "besparelses" tiltag i transportmodulet.<br />
27
Endvidere er fravalgt en række tiltag som er belyst i AD projektet, hvor potentialerne<br />
er meget små, på trods af at en stor andel af transporten omlægges til disse<br />
teknologier, hvorved mere potente tiltag, som dog typisk også har større reduktionsomkostninger<br />
ville være blevet udelukket. Det drejer sig om syntetisk diesel<br />
fabrikeret af kul, naturgasbaserede teknologier m.fl.<br />
Transportmodulet er to-delt: En del beskriver fartøjets omkostninger, energiforbrug<br />
og emissioner, men en anden del beskriver omkostninger, energiforbrug og emissioner<br />
ved tilvirkningen af brændsler. For DME produktion er tilføjet en støtteproduktion<br />
af syntesegas baseret på biomasse.<br />
Beregninger af emissioner og omkostninger i transportsektoren sker på baggrund af<br />
regnemetoderne i AD projektet samt antagelserne om kalkulationsrente og brændselspriser<br />
i nærværende projekt.<br />
For brint til godstransport og el-personbiler er der regnet med nettab på hhv. 6 og 9<br />
% jf. Udvidelsen af elforbruget forårsaget af brint og el i transportsektoren antages<br />
ikke at medføre behov for øgede distributions- og balanceringsomkostninger i elnettet.<br />
En væsentlig del af brintproduktion og batteriopladning vil formentlig foregå<br />
om natten, hvor nettet er mindst belastet.<br />
1.5.5 Øvrige emissioner<br />
Dette modul består af en opsummering af potentialer og marginale reduktionsomkostninger<br />
for "øvrige emissioner" (dvs. emissioner uden for transport og energisektoren:<br />
fx proces emissioner, landbrug osv.). Disse data er hentet fra "Klima<br />
2050 – supplerende analyser for Danmark" (COWI for Miljøstyrelsen, 2007). Omkostninger<br />
og potentialer for disse reduktioner er ikke påvirkede af de i modellen<br />
valgte brændselspriser og kalkulationsrenter, da de bygger på litteraturstudier, og<br />
ikke en egentlig modellering.<br />
1.5.6 Opstrøm elproduktion og emissioner<br />
En række af de alternative energi- og transportteknologier har et betydeligt forbrug<br />
af el (herefter kaldet "opstrøm elproduktion"). Det er muligt at angive en eller flere<br />
teknologier fra Teknologikataloget som producerer opstrøms el. Emissioner og<br />
omkostninger videreføres direkte til de teknologier der bruger kraft som primært<br />
input (fx varmepumper samt brint- og el/plugin-hybridbil teknologier).<br />
Omkostninger fra opstrøm elproduktion indgår direkte i omkostnings- og potentialeberegningen<br />
for de analyserede tiltag, og er beregnet efter samme metode og data<br />
som resten af elproduktionen. Der kan angives separat sammensætning af forskellige<br />
produktionsteknologier for elbehov til både transportsektoren og energisektoren<br />
(dvs. primært varmepumper).<br />
Emissionerne fra opstrøm energiproduktion (samt fra enkelte andre opstrøm aktiviteter,<br />
fx høst af biomasse) er værdisat som en ekstra omkostning ved de teknologier<br />
som har opstrøm emissioner. Værdiansættelsen er foretaget med en kvotepris på<br />
175 kr./ton.<br />
1.6 Litteratur<br />
AEA Technology Environment / CAFE (2005): "Damages per tonne emission of<br />
PM2.5, NH3, SO2, NOx and VOCs from each EU25 Member State (excluding Cy-
prus) and surrounding seas", service contract for the CAFE programme, March<br />
2005. http://ec.europa.eu/environment/air/cafe/activities/pdf/cafe_cba_externalities.pdf<br />
COWI 2006: "Omkostninger for Danmark ved forskellige klimareduktionsmålsætninger<br />
i 2020 i EU og Danmark". Notat for Miljøstyrelsen, januar 2006.<br />
COWI 2007: "Climate 2050 - The road to 60-80 percent reductions in the emissions<br />
of greenhouse gases in the Nordic countries", TemaNord 2007:535, København.<br />
<strong>Energistyrelsen</strong> 2005: "Technology Data for Electricity and Heat Generating<br />
Plants", marts 2005.<br />
<strong>Energistyrelsen</strong> 2007a: "Teknologivurdering af alternative drivmidler til transportsektoren",<br />
ENS / COWI maj 2007 (revision 23, ikke offentliggjort).<br />
<strong>Energistyrelsen</strong> 2007b: "Forudsætninger for samfundsøkonomiske analyser på<br />
energiområdet", januar 2007.<br />
29
2 Tiltag i 2020<br />
For 2020 er der belyst tre scenarier hvor betydningen af biomasseimport og CCS<br />
eller fraværet af disse to er belyst. Disse to teknologier har potentialet til at levere<br />
betydelige reduktioner, og er derfor meget interessante i forhold til en væsentlig<br />
forøget dansk reduktionsindsats.<br />
Imidlertid kan importmulighederne for biomasse til de nuværende forholdsvis favorable<br />
priser vise sig at være begrænsede i fald resten af verdens kraft- og varmeproducenter<br />
begynder at efterspørge biomasse i større omfang. Ligeledes hersker<br />
der stadig nogen usikkerhed omkring de tekniske og økonomiske muligheder i<br />
CCS. Derfor fokuserer to af dette kapitels scenarier på stor udbredelse af enten<br />
CCS eller biomasse.<br />
Sammenholdt med et tredje scenarium hvor hverken CCS eller importeret biomasse<br />
bidrager til reduktionerne viser disse scenarier betydningen af CCS og importeret<br />
biomasse. I dette tredje scenarium foretages reduktionerne i stedet via vindmøller<br />
og varmepumper. Herved fortrænges en betydelig mængde kraftvarme. Til gengæld<br />
vil det i dette scenarium ikke være muligt at anvende kraftproduktionen fra<br />
havvindmøller til reduktioner i transportsektoren stammende fra el- plugin-hybrid<br />
og brintteknologier.<br />
2.1 Basisfremskrivning og tiltag uden for energi og transport<br />
Basisfremskrivningen af bruttoenergiforbrug og produktion af kraft og varme samt<br />
emissioner og omkostninger herved tager for energiforbrugets vedkommende udgangspunkt<br />
i <strong>Energistyrelsen</strong>s seneste fremskrivning 2005-2025, jf. <strong>Energistyrelsen</strong><br />
(2008)<br />
For at bruge denne fremskrivning til nærværende formål er der gjort en række<br />
yderligere antagelser.<br />
• I fordelingen af kraftvarmeproduktionen på centrale og decentrale anlæg er<br />
det antaget, at kul og olieprodukter afbrændes i centrale kraftvarmeanlæg,<br />
mens 70 % af naturgassen afbrændes centralt, og 30 % decentralt. For<br />
biomasse er det ligeledes antaget at 70 % af brændselsforbruget til kraftvarme<br />
sker centralt. Disse antagelser er skønnet af COWI ud fra data om<br />
kapaciteter på danske kraft- og kraftvarmeanlæg udleveret af <strong>Energistyrelsen</strong>.<br />
• Fordelingen af anvendelsen af dieselolie i vejtransportsektoren er antaget<br />
at være 69 % til dieselbiler og varevogne, 5 % til busser og de resterende<br />
26 % til øvrig vejgodstransport. Disse skøn er baseret på data fra Danmarks<br />
Statistik om årskørsel og trafikarbejde, samt antagelser om typiske<br />
brændstofforbrug per kørt kilometer.<br />
• Al fuel- og dieselolie anvendt i landbrug og byggeri er brugt som motorbrændstof<br />
(og behandles derfor som transporttiltag, da der vil være tale om<br />
transportteknologier). 50 % af fuel- og dieselolie forbrugt i de øvrige erhverv<br />
er anvendt som motorbrændstof til arbejdskørsel eller evt. dieselgeneratorer<br />
(med forbrændingsmotorteknologi). Resten af erhvervenes<br />
brændselsforbrug antages brugt til proces- og rumvarme.
Uden for energi og transport er medregnet tiltagene identificeret i COWI 2007,<br />
samt tiltag i Nordsøen (Skatteministeriet, 1999).<br />
Tabel 4 Øvrige tiltag udenfor energi og transport<br />
Tiltag Omkostning (kr./ton) Potentiale (mt)<br />
Foder CH4 -47 0,5<br />
Biogas 0 0,1<br />
Færre husdyr 450 1,8<br />
N-norm 485 0,4<br />
N-udnyttelse 516 0,1<br />
N-hæmmer 650 0,3<br />
Vådområder 1 860 0,2<br />
Skovrejsning 940 1,0<br />
Vådområder 2 1.630 0,3<br />
Staldteknik 3.342 0,2<br />
Nordsøen 5.250 0,4<br />
I alt<br />
Kilde: COWI (2007) og Skatteministeriet (1999).<br />
1.011 5,3<br />
Tiltagene i Nordsøen, som omfatter varierende energibesparelser, begrænsning af<br />
flaring mv., jf. Skatteministeriet (1999), har voldsomt høje enhedsreduktionsomkostninger<br />
og samlet koster 2 mia. kroner. 3 I de tilfælde hvor det indenlandske reduktionskrav<br />
presses til det yderste, vil der altså optræde en meget betydelig omkostning,<br />
som flytter de samlede reduktionsomkostninger væsentligt.<br />
2.1.1 Energisektoren<br />
Antagelser om forbruget af brændsler er hentet i <strong>Energistyrelsen</strong>s fremskrivninger<br />
af energiforbruget og -produktionen. En opsummering heraf er givet i Tabel 5.<br />
Tabel 5 Brændselsforbrug og el- og varmeproduktion, 2020 (PJ)<br />
Brændsel El Varme Total, 2020<br />
Nordsøen 48 0 0 48<br />
El og fjernvarme 317 -102 -104 111<br />
- Fjernvarme 47 1 -43 6<br />
- Kondens 90 -38 0 52<br />
- Kraftvarme 158 -54 -88 16<br />
- Vind 22 -22 0 0<br />
- Nettab 0 10 27 37<br />
Endeligt energiforbrug 480 133 104 717<br />
- Transport inkl. raffinaderier 296 3 0 298<br />
- Produktionserhverv 75 46 9 130<br />
- Service 16 43 30 89<br />
- Husholdninger 80 41 65 186<br />
- Øvrige 14 0 0 14<br />
Total 844 31 0 875<br />
Note: Negative tal angiver produktion, positive forbrug. Kilde: <strong>Energistyrelsen</strong>.<br />
Emissionerne af CO2 forbundet med produktion af kraft og varme (dvs. ekskl. raffinaderier<br />
og Nordsøen) er beregnet med <strong>Energistyrelsen</strong>s emissionskoefficienter.<br />
Emissionerne af andre gasser er beregnet ved hjælp af emissionskoefficienter fra<br />
Teknologikataloget, og i enkelte tilfælde emissionskoefficienter fra <strong>Energistyrelsen</strong>s<br />
"Forudsætninger for samfundsøkonomiske analyser på energiområdet".<br />
3 Dette skyldes at de nødvendige installationer er pladskrævende, hvilket er meget omkost-<br />
ningsfuldt på en boreplatform.<br />
31
Omkostningerne ved at afholde energiproduktion og nyttiggørelse i energisektoren<br />
af den forbrugte energi er baseret på omkostningsdata fra Teknologikataloget for<br />
de forskellige anvendte teknologier, bortset fra for vindkraft, hvor der er anvendt<br />
omkostningsestimater inkl. ilandføring fra <strong>Energistyrelsen</strong>s "Fremtidens havvindmølleplaceringer<br />
2025". Omkostninger og forbruget af brændsler fordelt på en<br />
række "grupper" er vist i Tabel 6.<br />
Tabel 6 Brændselsforbrug, produktion, emissioner og omkostninger ved gruppevis fossil el og varmeproduktion i<br />
basisfremskrivningen, 2020<br />
CKV<br />
CKV<br />
gas<br />
DKV FV<br />
Olie /<br />
gas fyr<br />
Erhv. VE I alt<br />
Kulforbrug PJ 122 0 0 0 0 12 0 134<br />
Gasforbrug PJ 0 19 23 23 25 42 0 132<br />
Olieforbrug PJ 8 0 0 8 13 24 0 54<br />
Installeret effekt MW 3.622 457 6<strong>74</strong> 1.260 1.698 3.269 5.627 16.607<br />
El produktion PJ 50 7 10,9 0 0 0 46,6 114<br />
Varmeproduktion PJ 27,4 7,1 8,9 27 37 71 102 280<br />
Emissioner mt 12,2 1,1 1,4 1,9 2,4 5,5 0,7 25,2<br />
SØK omkostninger mDKK 6.550 983 1.596 2.047 3.091 5.288 15.878 35.432<br />
- heraf brændsel mDKK 2.410 781 976 1.452 1.948 3.569 2.227 13.363<br />
- heraf drift mDKK 1.109 127 368 321 945 834 6.1<strong>74</strong> 9.879<br />
- heraf afskrivninger mDKK 2.277 66 235 68 113 176 6.932 9.867<br />
- heraf eksternaliteter mDKK 755 9 16 206 85 709 544 2.323<br />
Enhedsemission kg/GJ 159 78 69 70 67 78 5 64<br />
SØK enhedsomk. DKK/GJ 84,9 72,1 80,6 75,2 84,3 <strong>74</strong>,9 106,7 90,0<br />
- heraf brændsel DKK/GJ 31,2 57,3 49,3 53,3 53,1 50,5 15,0 33,9<br />
- heraf drift DKK/GJ 14,4 9,3 18,6 11,8 25,8 11,8 41,5 25,1<br />
- heraf afskrivninger DKK/GJ 29,5 4,8 11,9 2,5 3,1 2,5 46,6 25,1<br />
- heraf eksternaliteter DKK/GJ 9,8 0,6 0,8 7,6 2,3 10,0 3,7 5,9<br />
Note: CKV betyder Central Kraftvarme, DKV decentral kraftvarme, FV fjernvarme. Eksternaliteter omfatter øvrige emissioner af<br />
NOx, SO2 og partikler. Nævneren i enhedsemissioner og -omkostninger er summen af el og varme. Kilde: Egne beregninger.<br />
2.1.2 Basisfremskrivning for transportsektoren<br />
Transportsektorens emissioner er som nævnt beregnet ud fra brændselsforbruget<br />
estimeret i <strong>Energistyrelsen</strong>s fremskrivning af forbruget af brændsler. Disse er beskrevet<br />
i Tabel 7
Tabel 7 Transportsektorens emissioner i basisfremskrivningen, 2020<br />
Benzin<br />
køretø-<br />
jer<br />
Diesel bil /<br />
varevogn<br />
Lastbi-<br />
ler /<br />
busser<br />
Bane,<br />
luft- og<br />
søfart<br />
Trafikarbejde mia. km 53,2 31,4 7,4 92,1<br />
Trafikarbejde PJ mek 19,2 14,6 15,3 49,0<br />
Brændstofforbrug PJ 95,8 58,3 63,6 51,8 269,6<br />
SØK kørselsomk. DKK/km 1,20 1,50 4,31 7,02<br />
Enhedsemission g CO2e/km 132 138 637 907<br />
SØK omkostninger mDKK 64.098 47.250 32.119 143.467<br />
Emission i basis 7,0 4,4 4,7 3,9 20,0<br />
Note: "PJ mek." angiver energiforbruget "an hjul". I beregningen af trafikarbejdet er for biler er benyttet<br />
<strong>Energistyrelsen</strong>s fremskrivning af brændstofforbruget samt en forudsat kørselseffektivitet på<br />
24,3 km/l, for dieselbiler/varevogn 20,2 km/l og for lastbiler/busser er forudsat 5,0 km/l. Trafikarbejdets<br />
størrelse har kun betydning for afrapporteringen af de forskellige teknologiers brændstof effektivitet.<br />
Beregningen af drivhusgas fortrængning og omkostninger hertil hviler udelukkende på brændstofforbruget.<br />
Kilde: Egne beregninger.<br />
Det samlede energiforbrug fordelt på VE og fossilt, samt emissioner er angivet i<br />
Tabel 8<br />
Tabel 8 Energiforbrug og emissioner i basisfremskrivningen<br />
I alt Fossil VE VE %<br />
2020<br />
emission<br />
1990<br />
emission Ændring<br />
PJ PJ PJ % Mt Mt %<br />
Nordsøen 48 48 0 0 % 2,7 1,4 95 %<br />
Energi 488 320 168 34 % 26,0 37,7 -31 %<br />
Transport 285 285 0 0 % 20,0 15,0 33 %<br />
Øvrige 14 14 - - 12,4 17,2 -28 %<br />
Total 834 666 168 20 % 61,1 71,3 -14 %<br />
Note: 'Øvrige' omfatter brændsler som ikke afbrændes, samt emissioner uden for energi og transport.<br />
Kilde: Egne beregninger. Emissioner er i millioner tons drivhusgasækvivalenter, og omfatter alle<br />
drivhusgasser.<br />
2.2 Biomasseimport scenarium<br />
I det første scenarie belyses effekterne af en betydeligt øget tilgang 4 af biomasse. I<br />
dag er det meste biomasse udnyttet til varme- eller fjernvarmeformål, idet økonomien<br />
i biomasseanlæg (med de gældende afgifter og energipriser) er relativt fornuftig.<br />
En betingelse for at opnå yderligere betydelige reduktioner med biomasse er en<br />
væsentlig import af biomasse, fx i form af træ eller flis. Dette har været en del af<br />
grundlaget for væsentlige reduktioner i tidligere analyser såsom COWI (2007) og<br />
EA (2007).<br />
I dette alternative scenarie er det antaget en tilgang på 70 PJ træ, flis mv. ud over<br />
de 70 PJ der er antaget til rådighed i <strong>Energistyrelsen</strong>s fremskrivning.<br />
4 I Fødevareministeriet (2008) anslås det at den danske produktion af biomasse kan øges<br />
med 95 PJ gennem en række forskellige tiltag. Med en import på yderligere 30 PJ i forhold<br />
til i dag, vil de antagne mængder være til rådighed.<br />
I alt<br />
33
Tabel 9 Biomasse potentialer 2020 (PJ)<br />
Indenlandsk<br />
potentiale<br />
Yderligere<br />
tilførsel<br />
Brugt i basis Uudnyttet<br />
Træ, flis 70 70 70 70<br />
Halm 55 19 36<br />
Affald 30 30 0<br />
Biomasse til biogas 40 5 35<br />
Raps 11 5 11 5<br />
I alt 206 75 135 147<br />
Kilde: <strong>Energistyrelsen</strong>, bortset fra raps (COWI antagelse).<br />
2.2.1 Antagelser og resultater for transportsektoren<br />
Skal der opnås mærkbare reduktioner i transportsektoren via biobrændstoffer, vil<br />
import af biomasse også være uomgængeligt, med mindre man omallokerer den<br />
biomasse der i dag benyttes til varme og kraftvarmeproduktion. Derfor er tiltagene<br />
i transportsektoren valgt ikke alene ud fra deres enhedsreduktionsomkostning (se<br />
Figur 1), men også ud fra de til rådighed værende biomasse- og øvrige resurser.<br />
Figur 1 Enhedsreduktionsomkostninger for undersøgte transportteknologier (kr./ton CO2<br />
ækvivalent)<br />
Brint gods/rute<br />
DME gods/rute<br />
RME gods/rute<br />
RME biler<br />
Biogas gods/rute<br />
Hybrid biler (b)<br />
Ethanol biler<br />
El biler<br />
Hybrid biler (d)<br />
DME biler<br />
0 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000<br />
Reduktionsomkostninger, DKK/t CO2 ækv.<br />
Note: Opstrøm elforbrug er i denne figur antaget at komme 2/3 fra vindkraft og1/3 fra naturgasfyring.<br />
Kilde: Egne beregninger.<br />
Figur 1 viser at reduktioner via brint eller DME til gods og rutetrafik (busser og<br />
lastbiler) er billigst, samt at brint til samme formål har tæt på samme omkostning.<br />
DME til personbiler er blandt de dyreste. Dette skyldes at busser og lastbiler i gennemsnit<br />
kører dobbelt så langt på et år som personbiler. Dermed opvejes de relativt<br />
store engangsinvesteringer til brændselsceller. Brint til personbiler af samme årsag<br />
(samt spørgsmålet om den tilstrækkelige infrastruktur) ikke benyttet som tiltag.<br />
DME lider af den ulempe, at det dannes ved forgasning af biomasse, 5 hvorved der<br />
ikke efterlades restprodukter, som kan bruges som brændsel til andre energiformål.<br />
5 Fossile brændsler kan også omdannes til DME, men emissionsreduktionseffekten heraf er<br />
så beskeden at denne mulighed er udeladt af nærværende analyser.
Dernæst kommer bioethanol til erstatning af benzin (E85) og RME. Ulempen ved<br />
RME er, at hvis produktionen heraf skal øges væsentligt, vil dette fortrænge anden<br />
fødevareproduktion i landbruget med stigende fødevarepriser som konsekvens.<br />
Dette kan betragtes som kontroversielt, og RME anvendes derfor kun i begrænset<br />
omfang i denne analyse.<br />
Derimod har 2.generations bioethanol en reduktionsomkostning på linje med RME.<br />
Bioethanol kan produceres af restprodukter fra landbrug og skovbrug, og der efterlades<br />
en betydelig mængde restprodukt. Af disse årsager bruges bioethanol i vidt<br />
omfang i biomasse scenariet.<br />
Det kan også bemærkes at plugin-hybridbiler og elbiler med de valgte forudsætninger<br />
(der bygger på historiske erfaringer med batteriteknologier) har relativt høje<br />
reduktionsomkostninger i 2020, på trods af at disse biler udbydes på kommercielle<br />
vilkår allerede i dag. Der hersker dog stor usikkerhed om udviklingen i omkostningerne<br />
for disse teknologier. Der vil derfor blive foretaget følsomhedsanalyser, der<br />
viser at reduktionsomkostningen for disse køretøjer givet alternative antagelser. 6<br />
Nedenfor er gjort rede for antagelser om forskellige alternative drivmidlers fortrængning<br />
af benzin og diesel. I sagens natur er det vanskeligt at give gode bud<br />
herpå, fordi teknologiernes udviklingshastighed og dermed privatøkonomiske fordelagtighed<br />
er forbundet med stor usikkerhed. Generelt kan siges at fortrængningen<br />
er begrænset af rådigheden over biomasseresurser samt anvendeligheden af de<br />
enkelte teknologier i forhold til det givne transportformål. De nedenstående forslag<br />
skal derfor ses som eksempler på en alternativ indretning af transportsystemet i<br />
2020 frem for en decideret prognose.<br />
Som det fremgår af figuren viser brintteknologi sig at være fordelagtigt, 7 men i det<br />
der er forudsat decentral fremstilling af brinten via elektrolyse er brugen heraf begrænset<br />
til køretøjer som har natparkering ved fremstillingsstedet, fx distributionskørsel<br />
og busser. Det er antaget at 10 % af trafikarbejdet for lastbiler og busser<br />
udføres med brintteknologi. Med de benyttede antagelser giver dette anledning til<br />
reduktioner på 0,5 millioner tons til en omkostning på 103 kr./ton.<br />
Det er antaget at der afsættes knapt 25 PJ biomasse (der kunne være tale om både<br />
importeret træ, flis eller indenlandsk halm eller en kombination) til brug i transportsektoren.<br />
Som nævnt anvendes denne biomasse bedst i transportsektoren som<br />
bioethanol til personbiler, og at 10 % af denne køretøjsgruppes brændselsbehov<br />
(som er i alt 96 PJ i 2020) kan imødekommes med denne mængde biomasse. Dette<br />
giver anledning til en reduktion på 0,6 millioner ton CO2 ækvivalenter til en reduktionsomkostning<br />
på 939 kr. per ton. Det undersøges senere i en følsomhedsanalyse,<br />
hvordan den totale mængde afsat til bioethanol påvirker de samlede omkostninger.<br />
Herudover er det antaget at der anvendes 5 PJ rapsfrø 8 til fremstilling af RME, som<br />
fortrænger diesel. RME kan anvendes i almindelige dieselmotorer uden modifika-<br />
6 Det er værd at bemærke i Alternative Drivmidler projektet i forbindelse med høringssvar<br />
er blevet valgt at arbejde med en fremtidig motorvirkningsgrad for benzinmotorer på 23,5<br />
%. Denne er dog næppe kompatibel med <strong>Energistyrelsen</strong>s fremskrivning af efterspørgslen<br />
efter benzin. Derfor har referencebenzinmotoren her en virkningsgrad på 20 %. Begge skøn<br />
ligger dog inden for den sandsynlige fremtidige udvikling.<br />
7 Udviklingen i omkostninger for brændselsceller er behæftet med meget stor usikkerhed,<br />
og der er her anvendt en skøn der er kompatibelt med kommerciel anvendelse.<br />
8 I 2006 var den danske produktion af rapsfrø 11 PJ, jf. oplysninger fra<br />
www.statistikbanken.dk (435.000 tons a 26 GJ/ton). Arealet benyttet til raps udgjorde dette<br />
35
tioner. Dette giver anledning til en reduktion på 0,2 millioner tons til en reduktionsomkostning<br />
af 689 kr./ton.<br />
Det er antaget at elbiler erstatter 10 % af de benzindrevne biler og varevogne. Den<br />
marginale reduktionsomkostning herfor er 1.063 kr./ton, og den resulterende reduktion<br />
er 0,7 millioner tons.<br />
Endelig er det antaget at plugin-hybrid biler erstatter 40 % af alle benzindrevne og<br />
20 % af alle dieseldrevne personbiler og varevogne. For benzindrevne køretøjer er<br />
reduktionen 2,5 mio. tons til en enhedsomkostning på 911 kr./ton mens de dieseldrevne<br />
køretøjer har et potentiale på 0,8 mio. tons til en enhedsomkostning på<br />
1.692 kr./tons.<br />
Batterilevetiden har stor indflydelse på reduktionsomkostningen for el- og hybridbiler.<br />
Forudsættes batteriet at leve lige så længe som bilen (13 år i stedet for 6,2) er<br />
reduktionsomkostningen 33 kr./ton (benzin) og 539 kr./ton (diesel). Plug-in hybrider<br />
er dyrere som erstatning for dieselkøretøjer, idet disse typisk har en større motor,<br />
og derfor har installeret et større batteri. Også referencebilen (dvs. den benzin<br />
eller dieselbil der erstattes med en plugin-hybrid) har stor betydning for resultatet.<br />
Sættes fx benzinmotorens virkningsgrad til 23,5 % jf. fodnote 6 bliver reduktionsomkostningen<br />
for benzin plugin-hybrid 1.436 kr./ton.<br />
Elbehovet for hele transportsektoren med disse antagelser er 19 PJ. Det forudsat at<br />
omkostninger og emissioner fra denne "opstrøms" elproduktion svarer til 2/3<br />
vindmøller og 1/3 naturgasfyrede kraftværker. Emissionerne er værdisat til kvoteprisen,<br />
og er ikke tillagt køretøjets emissioner.<br />
Tabel 10 Opsummering af transportsektor forudsætninger<br />
2020-Scenarium (biomasse) Erstattes med<br />
Benzinbiler og –varevogne 40 % bliver hybridbiler<br />
10 % bioethanol (2.generation)<br />
10 % elbiler<br />
Dieselbiler og –varevogne 20 % bliver hybridbiler<br />
4,25 % (ekstra) kører på rapsolie (RME)<br />
Busser og lastvogne 10 % brint<br />
Kilde: Egne antagelser.<br />
Fordelingen af drivmidler i basisfremskrivningen og det alternative scenarie med<br />
biomasseimport er vist i Tabel 11.<br />
år cirka 10 % af arealet benyttet til korn, så dette behov ville kunne imødekommes med en<br />
mindre dansk omlægning fra korn til raps.
Tabel 11 Transportsektorens energiforbrug fordelt på brændsler<br />
Basis Ændring Scenarium<br />
PJ % PJ PJ %<br />
Benzin 96 36 % -54 42 18 %<br />
Diesel 130 48 % -16 113 49 %<br />
JP 44 16 % 0 44 19 %<br />
Ethanol 0 0 % 10 10 4 %<br />
Biodiesel 0 0 % 2 2 1 %<br />
El 0 0 % 2 2 1 %<br />
Hybrid 0 0 % 14 14 6 %<br />
Brint 0 0 % 3 3 1 %<br />
Biogas 0 0 % 0 0 0 %<br />
Total 270 100 % -39 230 100 %<br />
Note: Biodiesel omfatter RME og DME. Kilde: Egne beregninger.<br />
Emissioner og omkostninger for den del af køretøjerne der erstattes med ny teknologi<br />
er vist i Tabel 12.<br />
Tabel 12 Emissioner og omkostninger ved alternative transportteknologier, biomasse<br />
scenarium, 2020<br />
Ethanol biler<br />
Hybrid<br />
biler<br />
(b)<br />
El biler<br />
Hybrid<br />
biler<br />
(d)<br />
RME<br />
biler<br />
Brint<br />
gods /<br />
rute<br />
I alt<br />
Omkostninger "nye" mDKK 6.966 27.954 7.153 10.825 2.149 3.299 51.381<br />
Emissioner "nye" mt 0,11 0,26 0,00 0,10 0,00 0,00 0,36<br />
Omkostn. "gamle" mDKK 6.410 25.638 6.410 9.520 2.023 3.250 46.841<br />
Emissioner gamle mt 0,7 2,8 0,7 0,9 0,2 0,47 5,03<br />
Ekstra omkostninger mDKK 556 2.316 <strong>74</strong>4 1.305 126 49 4.540<br />
Sparede emissioner mt 0,59 2,54 0,70 0,77 0,18 0,47 4,67<br />
Enhedsomkostning DKK/t 939 911 1063 1692 689 103 972<br />
Kilde: Egne beregninger.<br />
2.2.2 Antagelser og resultater fra energisektoren<br />
I energisektoren bruges uudnyttet indenlandsk halm (36 PJ), biogas 9 (10 PJ) og træ<br />
(3 PJ) til at fortrænge centrale kul- og oliefyrede kraft- og kraftvarmeværker til<br />
produktion af el og varme. I det varmeafsætningen for centralt produceret fjernvarme<br />
sætter en overgrænse (27 PJ) for brugen af biomasse i central kraftvarme, vil<br />
fortrængningen af de centrale kul/olie værker efterlade et udækket behov for strøm<br />
på 28 PJ, idet en del af kul- og oliefyringen har været i kondensdrift. Dette udfyldes<br />
ved opstilling af godt 1.800 MW havvindmøller til en reduktionsomkostning på<br />
180 kr./ton.<br />
Halm-, biogas- og træfyringen giver anledning til en reduktion på 6,7 millioner<br />
tons (til reduktionsomkostninger på hhv. 107, 183 og 209 kr./ton), mens havvindmøllerne<br />
fortrænger 5,6 millioner tons CO2 ækvivalenter. Der er ikke indregnet<br />
omkostninger til reservekapacitet for vindmøllerne i dette scenarie.<br />
Denne udnyttelse af biomassen efterlader 37 PJ træ samt 14 PJ lignin og rapskagerester<br />
fra fremstillingen af biobrændstoffer til transportformål, som antages anvendt<br />
til rum- og procesvarmeformål i erhvervene. Dette resulterer i reduktioner på 4,0<br />
millioner tons til en reduktionsomkostning på 137 kr./ton.<br />
9 Det er forudsat at de biogasanlæg som erstatter CKV kan placeres i mindre byer, eller i<br />
udkanten af større byer med et større landbrugsbaseret oplandsområde.<br />
37
I den decentrale kraftvarmesektor erstattes naturgas med biogas (18 PJ) og havvindmøller<br />
(2 PJ strøm). Biogassen giver anledning til reduktioner på 1,2 millioner<br />
tons til en pris af 366 kr./ton, mens havvinden giver 0,2 mio. tons og koster 361<br />
kr./ton. Disse antagelser og resultater er beskrevet i detaljen i Tabel 13.<br />
Endelig fortrænger større varmepumper forbundet til fjernvarmenettet 1,9 millioner<br />
tons emissioner fra decentrale fossilt fyrede fjernvarmeværker til en gevinst på 203<br />
kr./ton), mens 45 % af husholdningernes gas- og oliefyr fortrænges af individuelle<br />
varmepumper til en gevinst på 348 kr./ton og et potentiale på 1,1 millioner tons.<br />
Strøm til varmepumper (12 PJ) er antaget forsynet via cirka 500 MW havvindmøller<br />
og 270 MW naturgasturbiner. Emissionerne herfra værdisættes til kvoteprisen<br />
og medregnes ikke som udledning fra varmepumperne.<br />
Tabel 13 Tiltag i energisektoren, biomasse scenarium 2020<br />
VP i<br />
huse<br />
VP for<br />
FV<br />
Biogas<br />
DKV<br />
Vind<br />
for<br />
DKV<br />
Halm<br />
CKV<br />
Biogas<br />
CKV<br />
Installeret kapacitet MW 764 1.260 309 135 1.075 178 113 1.840 2.362 8.036<br />
Indfyret, total PJ 4 7,2 25 2 36 15 4 28 57 178<br />
Total produktion PJ 17 27 18 2 36 10 3 28 51 192<br />
El produktion PJ 0 0 9 2 15 5 2 28 0 61<br />
Varme produktion PJ 17 27 9 0 21 5 2 0 51 131<br />
SØK omkostning mDKK 1.008 1.661 1.801 292 3.077 1.036 338 3.970 4.365 17.549<br />
Emissioner. mt 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0<br />
Enhedsemission kg/GJ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0<br />
Enhedsomkostning DKK/GJ 61 61 101 144 85 101 106 144 86 92<br />
Fortræningspct % 45 % 100 % 86 % 14 % 39 % 12 % 4 % 45 % 72 % 82 %<br />
Fortrængte emissioner mt 1,1 1,9 1,2 0,2 4,8 1,4 0,5 5,6 4,0 20,6<br />
Fortrængte SØK omk. mDKK 1.391 2.047 1.372 224 2.565 772 243 2.970 3.821 15.404<br />
Fortrængt enh.emis. kg/GJ 67 70 66 94 132 141 142 202 78 107<br />
Fortrængt enhedsomk. DKK/GJ 84 75 77 110 71 76 76 108 75 80<br />
Sparet enhedsemis. kg/GJ 67 70 66 94 132 141 142 202 78 107<br />
Ekstra enhedsomk. DKK/GJ -23 -14 24 34 14 26 30 36 11 11<br />
VE bidrag % 2,1 % 3,6 % 2,4 % 0,4 % 6,1 % 1,8 % 0,6 % 7,1 % 6,8 % 30,9 %<br />
Reduktionspotentiale mt 1,1 1,9 1,2 0,2 4,8 1,4 0,5 5,6 4,0 20,6<br />
Enhedsred.omk. DKK/t -348 -203 366 361 107 183 209 180 137 104<br />
Note: VE bidraget er beregnet som den fortrængte fossile energimængdes andel af basisfremskrivningens<br />
bruttoenergiforbrug, i den udstrækning den alternative teknologi er vedvarende (dette gælder fx ikke CCS). CKVg<br />
angiver gasfyret central kraft. Kilde: Egne beregninger.<br />
2.2.3 Samlede reduktioner og omkostninger<br />
Træ<br />
CKV<br />
Vind<br />
for<br />
CKV<br />
Træ i<br />
erhv.<br />
De samlede reduktioner kan med de ovenfor nævnte tiltag (samt udviklingen i basisfremskrivningens<br />
emissioner der står for de første 14 % af reduktionen) bringe<br />
Danmarks emissioner ned med 58 % af 1990 emissionerne (dvs. at de samlede<br />
emissioner er 42 % af 1990 niveauet). Den totale omkostning for denne reduktion<br />
er 12,7 milliarder kroner svarende til 0,63 % af BNP i 2020. I denne omkostning er<br />
ikke indregnet gevinster fra de tiltag med negativ reduktionsomkostning, idet det<br />
antages at disse gennemføres uanset den klimapolitik der ellers besluttes. Tiltagene<br />
er illustreret i en MAC-kurve i Figur 2.<br />
I alt
Figur 2 MAC kurve for biomasse scenariet, 2020<br />
(DKK/t)<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
500<br />
0<br />
Varmepumper i husstande<br />
Varmepumpe for FV<br />
Foder CH4<br />
Brint gods/rute<br />
Halm i CKV<br />
Træ i erhverv<br />
Havvind for CKV<br />
Biogas for CKV<br />
Biogas for DKV<br />
Færre husdyr<br />
Hybrid biler (b)<br />
Ethanol biler<br />
Skovrejsning<br />
El biler<br />
Hybrid biler (d)<br />
-500<br />
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%<br />
Reduktionsmålsætning (% i forhold til 1990 emission)<br />
Note: Den lodrette linje angiver basisfremskrivningsreduktionen i de samlede emissioner i<br />
2020 i forhold til 1990.<br />
De samlede omkostninger for forskellige procentvise reduktionsmålsætninger (på<br />
dansk jord) i biomasse scenariet er vist i Tabel 14.<br />
Tabel 14 Reduktionsomkostninger for forskellige niveauer af danske reduktioner, biomassescenariet<br />
2020<br />
Reduktionsmål (% af 1990) 30 % 35 % 40 % 45 % 50 % 55 % 58 %<br />
Max emission (Mt) 49,9 46,4 42,8 39,2 35,7 32,1 30,3<br />
Reduktion (Mt i fht basis) 11,2 14,7 18,3 21,9 25,4 29,0 30,8<br />
- heraf kvotebelagt 62 % 66 % 73 % <strong>74</strong> % 64 % 56 % 53 %<br />
Total omkostning (mDKK) 895 1.472 2.115 3.125 5.355 8.701 12.703<br />
Total omkostning (% af BNP) 0,04 % 0,07 % 0,11 % 0,16 % 0,27 % 0,43 % 0,63 %<br />
Gns. omkostning (kr/ton) 9 46 72 107 179 273 386<br />
Marginal omkostning (kr/ton) 137 180 183 450 911 1.063 5.250<br />
Note: Den totale omkostning er beregnet uden at medtage gevinsterne fra tiltag med negative reduktionsomkostninger,<br />
mens den gennemsnitlige omkostning dækker alle tiltag.<br />
Da energisektoren er omfattet af EU's CO2 kvotesystem kan energiselskaberne til<br />
et vist niveau købe sig fra deres reduktionsforpligtelser frem for at erstatte teknologien<br />
ud i Danmark - afhængig af hvad kvoteprisen er til den tid. Det er derfor nødvendigt<br />
at foretage en politisk diskussion af hvilke reguleringsinstrumenter der skal<br />
tages i brug for at hente disse potentialer i Danmark - skal man gå efter at påvirke<br />
ETS systemet eller skal der tilvejebringes supplerende nationale reguleringer, som<br />
pålægger energiselskaberne i Danmark at skifte teknologi.<br />
Af tabellen fremgår at en stor del af de billigste tiltag findes i den kvotebelagte<br />
sektor. Ved en reduktion på 30 % i forhold til 1990 findes 62 % af reduktionen (i<br />
forhold til basis) i den kvotebelagte sektor. Ved reduktioner på omkring 30-50 % er<br />
dette tal mellem 60 og 80 %. De dyreste tiltag (typisk i transportsektoren) trækker<br />
den kvotebelagte sektors andel ned til godt halvdelen, når reduktionskravet når op<br />
over 55 %.<br />
2.3 Scenarie 2: CCS<br />
I det andet analyserede alternativ scenarie belyses en situation hvor Danmarks nettoimport<br />
af biomasse forbliver uændret i forhold til 2005. Det betyder at potentia-<br />
39
lerne for udvidelsen af VE gennem biomasse er relativt beherskede i forhold til<br />
biomasse scenariet. Til gengæld antages det at det vil være muligt at benytte CCS<br />
på centrale kraft- og kraftvarmeanlæg i meget vidt omfang. 10 Dette scenarium tester<br />
således den anden betydelige mulighed for store reduktioner i energisektoren.<br />
2.3.1 Antagelser og resultater i transportsektoren<br />
I transportsektoren benyttes samme antagelser som i biomassescenariet, bortset fra<br />
at der ikke produceres eller benyttes bioethanol som erstatning for benzin (idet<br />
fraværet af biomasseimport fjerner biomassepotentialet herfor). Hermed er reduktionspotentialet<br />
i transportsektoren 0,6 millioner tons mindre end i biomassescenariet.<br />
Se i øvrigt afsnit 2.2.1.<br />
2.3.2 Antagelser og resultater i energisektoren<br />
I energisektoren er det antaget at de ubrugte mængder af halm(35 PJ) samt rapskage<br />
(2,5 PJ) til overs fra RME produktion anvendes til rum- og procesvarme i erhvervene.<br />
Herved fortrænges 49 % af de fossile brændsler i erhvervenes. Dette<br />
giver anledning til reduktioner på 2,7 millioner tons til en reduktionsomkostning på<br />
137 (rapskage) og 55 kr./ton (halm).<br />
I den central kraftvarmeforsyning antages det at 3.600 MW eksisterende kul og<br />
olieanlæg erstattes med nye kulkraftvarmeanlæg med CCS. I den udstrækning de<br />
nye anlæg pga. forholdet mellem el- og varmevirkningsgrad ikke kan dække det<br />
fortrængte anlægs elforsyning suppleres med havvindmøller. For centrale kulanlæg<br />
giver dette anledning til 2.200 MW kulkraft med CCS og 1.200 MW havvindmøller.<br />
De nye kulanlæg med CCS fortrænger 7,4 millioner tons CO2 ækvivalenter til<br />
en omkostning på 242 kr./ton, mens havvindmøllerne fortrænger 3,7 millioner tons<br />
til en omkostning på 180kr./ton. I afsnit 2.5.5 er der præsenteret en følsomhedsanalyse<br />
som viser omkostninger og potentialer ved alternative antagelser om virkningsgradstab<br />
og bortskaffelsesomkostninger.<br />
Tiltagene i husholdningernes varmeproduktion, fjernvarme og decentral kraftvarme,<br />
samt dækningen af strømbehov til varmepumper er de samme som i biomassescenariet<br />
(se afsnit 2.2.2). Detaljer om tiltagenes økonomi og emissioner er vist i<br />
Tabel 15.<br />
2.3.3 Samlede reduktioner og omkostninger<br />
De samlede reduktioner kan med de ovenfor nævnte tiltag (herunder inkluderet<br />
udviklingen i basisfremskrivningens emissioner) bringe Danmarks emissioner ned<br />
med 53 % af 1990 emissionerne (dvs. at de samlede emissioner er 47 % af 1990<br />
niveauet). Den totale omkostning for denne reduktion er 12,3 milliarder kroner<br />
svarende til 0,62 % af BNP i 2020. I denne omkostning er ikke indregnet gevinster<br />
fra tiltagne med negativ reduktionsomkostning, idet det antages at disse gennemføres<br />
uanset den klimapolitik der ellers besluttes. Tiltagene i CCS scenariet er illustreret<br />
i en MAC-kurve i Figur 3.<br />
10 Det er antaget at al central kraft- og kraftvarmeproduktion foretages med CCS. Heri er<br />
indregnet at gamle anlæg skrottes, og at ikke afskrevne kapitalomkostninger indgår i beregningen<br />
af reduktionsomkostningen ved denne type tiltag.
Tabel 15 Tiltag i energisektoren, CCS scenarium 2020<br />
VP i<br />
huse<br />
VP for<br />
FV<br />
Biogas<br />
DKV<br />
Vind for<br />
DKV<br />
Rapskage<br />
erhv.<br />
Halm<br />
erhv.<br />
Kul KV<br />
CCS<br />
Vind for<br />
CKV<br />
Installeret kapacitet MW 764 1.260 309 135 104 1.515 2.169 1.238 7.493<br />
Indfyret, total PJ 4 7,2 25 2 2 36 78 19 175<br />
Total produktion PJ 17 27 18 2 2 33 59 19 176<br />
El produktion PJ 0 0 9 2 0 0 31 19 61<br />
Varmeproduktion PJ 17 27 9 0 2 33 27 0 115<br />
SØK omkostning mDKK 1.008 1.661 1.801 292 191 2.590 6.341 2.671 16.555<br />
Emission mt 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,1 0,0 1,1<br />
Enhedsemission kg/GJ 0 0 0 0 0 0 19 0 6<br />
Enhedsomkostning DKK/GJ 61 61 101 144 86 79 108 144 94<br />
Fortrængningspct % 45 % 100 % 86 % 14 % 3 % 46 % 69 % 31 % 77 %<br />
Fortrængte emis. mt 1,1 1,9 1,2 0,2 0,2 2,5 8,5 3,7 19,3<br />
Fortrængte SØK omk. mDKK 1.391 2.047 1.372 224 168 2.450 4.<strong>552</strong> 1.998 14.201<br />
Fortrængt enh.emis. kg/GJ 67 70 66 94 78 78 145 202 110<br />
Fortrængt enh.somk. DKK/GJ 84 75 77 110 75 75 78 108 81<br />
Sparet enhedsemis. kg/GJ 67 70 66 94 78 78 126 202 104<br />
Ekstra enhedsomk. DKK/GJ -23 -14 24 34 11 4 31 36 13<br />
17,9<br />
VE bidrag % 2,1 % 3,6 % 2,4 % 0,4 % 0,3 % 4,4 % 0,0 % 4,8 % %<br />
Reduktionspotentiale mt 1,1 1,9 1,2 0,2 0,2 2,5 7,4 3,7 18,2<br />
Enhedsred.omk. DKK/t -348 -203 366 361 137 55 242 180 129<br />
Note: VE bidraget er beregnet som den fortrængte fossile energimængdes andel af basisfremskrivningens bruttoenergiforbrug, i den<br />
udstrækning den alternative teknologi er vedvarende (dette gælder fx ikke CCS).<br />
Figur 3 MAC kurve for CCS scenariet, 2020<br />
(DKK/t)<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
500<br />
0<br />
Varmepumper i husstande<br />
Varmepumpe for FV<br />
Foder CH4<br />
Halm i erhverv<br />
Brint gods/rute<br />
Havvind for kul CKV<br />
-500<br />
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%<br />
Reduktionsmålsætning (% i forhold til 1990 emission)<br />
Note: Den lodrette linje angiver basisfremskrivningsreduktionen i de samlede emissioner i<br />
2020 i forhold til 1990.<br />
De samlede omkostninger for forskellige procentvise reduktionsmålsætninger (på<br />
dansk jord) i biomasse scenariet er vist i Tabel 16.<br />
Tabel 16 Reduktionsomkostninger for danske reduktioner ved forskellige reduktionsmålsætninger,<br />
CCS scenariet 2020<br />
Reduktionsmål (% af 1990) 25 % 30 % 35 % 40 % 45 % 50 % 53 %<br />
Max emission (Mt) 53,5 49,9 46,4 42,8 39,2 35,7 33,2<br />
Kul CCS for CKV<br />
Biogas for DKV<br />
Færre husdyr<br />
Hybrid biler (b)<br />
Skovrejsning<br />
El biler<br />
Hybrid biler (d)<br />
I alt<br />
41
Reduktion (Mt i fht basis) 7,6 11,2 14,7 18,3 21,9 25,4 27,9<br />
- heraf kvotebelagt 43 % 61 % 70 % 75 % 66 % 57 % 53 %<br />
Total omkostning (mDKK) 373 1.063 1.927 2.854 4.490 7.715 12.310<br />
Total omkostning (% af BNP) 0,02 % 0,05 % 0,10 % 0,14 % 0,22 % 0,39 % 0,62 %<br />
Gns. omkostning (kr/ton) -55 24 77 113 169 272 413<br />
Marginal omkostning (kr/ton) 180 242 242 366 689 940 5.250<br />
Note: Den totale omkostning er beregnet uden at medtage gevinsterne fra tiltag med negative reduktionsomkostninger,<br />
mens den gennemsnitlige omkostning dækker alle tiltag.<br />
Som det også var tilfældet i biomasse scenariet findes størstedelen af reduktionerne<br />
i den kvotebelagte sektor. Ved reduktionskrav på mellem 30 og 45 % findes mellem<br />
60 og 70 % af tiltagene i den kvotebelagte sektor. Tendensen er dog mindre<br />
markant end biomassescenariet.<br />
2.4 Scenarie 3: Hverken CCS eller biomasseimport<br />
I det tredje analyserede alternativ scenarie belyses en situation hvor Danmarks<br />
nettoimport af biomasse forbliver uændret i forhold til 2005, og hvor CCS af den<br />
ene eller anden årsag ikke kan anvendes til drivhusgasreduktioner. Således er det<br />
kun vindmøller og varmepumper som i stor stil kan fortrænge fossil produktion i<br />
dette "hverken-eller" scenarie. I dette scenarie vil der også blive set på muligheden<br />
for at erstatte kul til kraftvarme med naturgas.<br />
Et problem med naturgas forsyningssikkerhed, idet den danske produktion af naturgas<br />
forventes at forsvinde indenfor et overskueligt tidsrum, og at forsyningen til<br />
Europa i fremtiden forventes at være koncentreret til færre udbydere. Derudover<br />
medfører afbrænding af naturgas også drivhusgas emissioner, om end i mindre<br />
skala end kulteknologi. Således bliver reduktionspotentialerne for erstatning af kul<br />
formindskede når erstatningen er naturgas.<br />
Den udstrakte brug af naturgas i stedet for kul betyder at vindkraft i stedet for at<br />
optræde som erstatning for den eksisterende elproduktion kan stilles til rådighed<br />
som energikilde i transportsektoren, enten via elbiler, plugin-hybrid eller brintteknologi.<br />
Kombinationen mellem vind og transport synes da også umiddelbart at<br />
være fordelagtig. 11 Oplagringen af energi i batterier eller via brint kan ske i perioder<br />
hvor vindkraften ellers ikke er fuldt efterspurgt, fx om natten eller i stærkt blæsevejr.<br />
Denne problemstilling er dog ikke analyseret nærmere her.<br />
2.4.1 Antagelser og resultater i transportsektoren<br />
Tiltagene i transportsektoren er de samme som i CCS scenariet, hvorfor potentialer<br />
og omkostninger er de samme. Se afsnit 2.3.1.<br />
2.4.2 Antagelser og resultater i energisektoren<br />
Det er antaget at al el- og kraftvarmeproduktion fyret med kul og olie erstattes af<br />
havvind, varmepumper og naturgasfyret central kraftvarme. 122 PJ kul og 8 PJ olie<br />
erstattes med 20 PJ gas kombineret med 30 PJ havvindmøller (svarende til 2000<br />
MW), og 27 PJ centrale varmepumper. Gasfyringen har en reduktionsgevinst på 52<br />
kr./ton og leverer et potentiale på 2,0 millioner tons, mens vindkraften koster 180<br />
kr./ton og leverer et potentiale på 6,0 millioner tons. Varmepumperne koster 375<br />
kr./ton og leverer reduktioner for 2,2 millioner tons.<br />
11 Ea Energi Analyse (2007a)
Tiltagene i husholdningernes varmeproduktion, fjernvarme og decentral kraftvarme,<br />
samt dækningen af strømbehov til varmepumper er de samme som i biomassescenariet<br />
(se afsnit 2.2.2).<br />
Tabel 17 Tiltag i energisektoren, "hverken-eller" scenarium 2020<br />
VP i<br />
huse<br />
VP for<br />
FV<br />
Biogas<br />
Vind<br />
for<br />
DKV<br />
Træ<br />
erhv.<br />
Halm<br />
erhv.<br />
Vind for<br />
CKV<br />
Kun gas<br />
CKV<br />
VP for<br />
CKV<br />
Installeret kapacitet MW 764 1.260 309 135 104 1.515 2.005 1.372 1.268 8.731<br />
Indfyret, total PJ 4 7,2 25 2 2 36 30 34 7 149<br />
Total produktion PJ 17 27 18 2 2 33 30 20 27 176<br />
El produktion PJ 0 0 9 2 0 0 30 20 0 61<br />
Varmeproduktion PJ 17 27 9 0 2 33 0 0 27 115<br />
SØK omkostninger. mDKK 1.007 1.661 1.801 292 191 2.590 4.326 2.237 2.010 16.116<br />
Emissioner, nye mt 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 0,0 2,0<br />
Enhedsemission kg/GJ 0 0 0 0 0 0 0 99 0 11<br />
Enhedsomkostning DKK/GJ 61 61 101 144 86 79 144 113 73 92<br />
Fortræningspct % 45 % 100 % 86 % 14 % 3 % 46 % 49 % 33 % 18 % 79 %<br />
Fortrængte emissioner mt 1,1 1,9 1,2 0,2 0,2 2,5 6,0 4,0 2,2 19,3<br />
Fortrængte SØK omk. mDKK 1.391 2.047 1.372 224 168 2.450 3.236 2.131 1.182 14.201<br />
Fortrængt enh.emis. kg/GJ 67 70 66 94 78 78 202 202 81 110<br />
Fortrængt enh.somk. DKK/GJ 84 75 77 110 75 75 108 108 43 81<br />
Sparet enhedsemis. kg/GJ 67 70 66 94 78 78 202 103 81 99<br />
Ekstra enhedsomk. DKK/GJ -23 -14 24 34 11 4 36 5 30 11<br />
23,7<br />
VE bidrag % 2,1 % 3,6 % 2,4 % 0,4 % 0,3 % 4,4 % 7,7 % 0,0 % 2,8 % %<br />
Reduktionspotentiale mt 1,1 1,9 1,2 0,2 0,2 2,5 6,0 2,0 2,2 17,4<br />
Enhedsred.omk. DKK/t -348 -204 366 361 137 55 180 52 375 110<br />
Note: VE bidraget er beregnet som den fortrængte fossile energimængdes andel af basisfremskrivningens bruttoenergiforbrug, i den<br />
udstrækning den alternative teknologi er vedvarende (dette gælder fx ikke CCS).<br />
2.4.3 Samlede reduktioner og omkostninger<br />
De samlede reduktioner kan med de ovenfor nævnte tiltag (herunder inkluderet<br />
udviklingen i basisfremskrivningens emissioner) bringe Danmarks emissioner ned<br />
med 52 % af 1990 emissionerne (dvs. at de samlede emissioner er 48 % af 1990<br />
niveauet). Den totale omkostning for denne reduktion er 11,9 milliarder kroner<br />
svarende til 0,60 % af BNP i 2020. I denne omkostning er ikke indregnet gevinster<br />
fra de tiltagne med negativ reduktionsomkostning, idet det antages at disse gennemføres<br />
uanset den klimapolitik der ellers besluttes. Tiltagene i "hverken-eller"<br />
scenariet er illustreret i en MAC-kurve i Figur 4.<br />
Som i de to andre scenarier for 2020 er tiltag i den kvotebelagte sektor klart overrepræsenteret<br />
i den billigste del af reduktionerne. Mellem 60 og knapt 70 % af<br />
potentialet for reduktionsmål mellem 30 og 45 % stammer fra tiltag i den kvotebelagte<br />
sektor.<br />
I alt<br />
43
Figur 4 MAC kurve for "hverken-eller" scenariet, 2020<br />
(DKK/t)<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
500<br />
0<br />
Varmepumper i husstande<br />
Varmepumpe for FV<br />
Foder CH4<br />
Gas for kul CKV<br />
Halm i erhverv<br />
Brint gods/rute<br />
-500<br />
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%<br />
Havvind for CKV<br />
Biogas for DKV<br />
Varmepumpe for CKV<br />
Færre husdyr<br />
N-norm<br />
Reduktionsmålsætning (% i forhold til 1990 emission)<br />
Note: Den lodrette linje angiver basisfremskrivningsreduktionen i de samlede emissioner i<br />
2020 i forhold til 1990.<br />
De samlede omkostninger for forskellige procentvise reduktionsmålsætninger (på<br />
dansk jord) i biomasse scenariet er vist i Tabel 18.<br />
Tabel 18 Reduktionsomkostninger for danske reduktioner ved forskellige reduktionsmålsætninger,<br />
"hverken-eller" scenariet, 2020<br />
Reduktionsmål (% af 1990) 25 % 30 % 35 % 40 % 45 % 50 % 52 %<br />
Max emission (Mt) 53,5 49,9 46,4 42,8 39,2 35,7 34,1<br />
Reduktion (Mt i fht basis) 7,6 11,2 14,7 18,3 21,9 25,4 27,0<br />
- heraf kvotebelagt 53 % 61 % 70 % <strong>74</strong> % 62 % 54 % 51 %<br />
Total omkostning (mDKK) 221 772 1.415 2.739 4.806 8.180 11.946<br />
Total omkostning (% af BNP) 0,01 % 0,04 % 0,07 % 0,14 % 0,24 % 0,41 % 0,60 %<br />
Gns. omkostning (kr/ton) -75 -2 42 106 184 290 413<br />
Marginal omkostning (kr/ton) 55 180 180 375 914 1.068 5.250<br />
Note: Den totale omkostning er beregnet uden at medtage gevinsterne fra tiltag med negative reduktionsomkostninger,<br />
mens den gennemsnitlige omkostning dækker alle tiltag.<br />
2.5 Følsomhedsanalyser<br />
Ud over bud på reduktionsomkostninger og -potentialer i scenarierne er et lige så<br />
vigtigt analyseresultat konsekvenserne af at ændre på enkelte af de helt centrale<br />
forudsætninger.<br />
2.5.1 Samfundsøkonomisk afkastkrav<br />
Valget af samfundsøkonomisk kalkulationsrente beror på en vurdering af bl.a. den<br />
benyttede tidshorisont for fordele og omkostninger ved investeringerne, såvel som<br />
en risikovurdering af hvorvidt investeringens nytte kan tænkes at forsvinde i løbet<br />
af projektets levetid.<br />
Det samfundsøkonomiske afkastkrav der anvendes i beregningerne af de annuiserede<br />
kapitalomkostninger kan have nogen betydning for resultaterne. Et højt afkastkrav<br />
"straffer" relativt kapitaltunge teknologier hvor investeringerne her og nu<br />
er store, men hvor gevinsterne senere hen også er relativt store. I modsætning hertil<br />
står teknologier med lavere startinvesteringer og lavere gevinster på sigt.<br />
Hybrid biler (b)<br />
Skovrejsning<br />
El biler<br />
Hybrid biler (d)
Eksempler på kapitaltunge investeringer er vindmøller, og kulfyring (særligt CCS)<br />
hvor brændselsomkostningerne er relativt små (sammenlignet med fx gas) gennem<br />
hele investeringens levetid, men hvor investeringsomkostningerne til gengæld er<br />
relativt store. "Combined cycle" naturgas turbiner er et modsat eksempel på en<br />
kapital let teknologi, i det disse turbiner er relativt billige at bygge, men til gengæld<br />
bruger et relativt dyrt brændsel.<br />
Et højt afkastkrav vil fordre de kapitallette teknologier, mens et lavere afkastkrav<br />
får kul, vind og CCS til at se mere fordelagtigt ud. Nedenfor ses reduktionsomkostninger<br />
givet forskellige reduktionsmål for indenlandske tiltag for de tre alternative<br />
scenarier gennemgået i dette kapitel. Tabel 19 viser omkostningerne ved et<br />
afkastkrav på 6 og 3 %.<br />
Tabel 19 Reduktionsomkostninger (% af BNP), 6 og 3 % afkastkrav<br />
Reduktionsmål (% af 1990) 25 % 30 % 35 % 40 % 45 % 50 %<br />
Biomasse scenariet, 6 % 0,02 % 0,04 % 0,07 % 0,11 % 0,16 % 0,27 %<br />
Biomasse scenariet, 3 % 0,02 % 0,03 % 0,05 % 0,07 % 0,10 % 0,19 %<br />
CCS scenariet, 6 % 0,02 % 0,05 % 0,10 % 0,14 % 0,22 % 0,39 %<br />
CCS scenariet, 3 % 0,01 % 0,02 % 0,06 % 0,09 % 0,17 % 0,28 %<br />
"Hverken-eller" scenariet, 6 % 0,01 % 0,04 % 0,07 % 0,14 % 0,24 % 0,41 %<br />
"Hverken-eller" scenariet, 3 % 0,01 % 0,02 % 0,04 % 0,08 % 0,17 % 0,30 %<br />
Kilde: Egne beregninger.<br />
Af tabellen fremgår at alle scenarier får en markant lavere omkostning, hvis kalkulationsrenten<br />
sænkes til 3 %. De samlede omkostninger falder med groft sagt omkring<br />
30-50 % for de mindste målsætninger og omkring 30 % for de mest ambitiøse<br />
i alle tre scenarier.<br />
2.5.2 Energipriser<br />
Energipriserne har også stor betydning for reduktionsomkostningerne for de enkelte<br />
tiltag, og derved også for de samlede omkostninger. De nuværende høje brændselspriser<br />
betyder at det er mere fordelagtigt at anvende alternativer såsom vind og<br />
biomasse. Men med lavere priser på olie og naturgas bliver denne fordelagtighed<br />
mindre.<br />
I en følsomhedsanalyse er det antaget at brændselspriserne i 2020 stiger 12 med 40-<br />
50 %, bortset fra kul. Det centrale skøn for energipriserne, samt skønnet brugt i<br />
følsomhedsanalysen er beskrevet i Tabel 20.<br />
Tabel 20 Forudsætninger om energipriser 2020, DKK/PJ<br />
Central Følsomhed Ændring<br />
Kul 12,7 12,7 0 %<br />
Olie 55,8 83,7 50 %<br />
Gas 35,0 49,0 40 %<br />
Træ 31,2 46,8 50 %<br />
Halm 23,8 35,7 50 %<br />
Kilde: <strong>Energistyrelsen</strong>s fremskrivninger af energipriser for 2020 samt COWI's illustrative skøn.<br />
12 De faktiske tal for stigningerne er valgt udelukkende som et illustrativt bud på en fremti-<br />
dig energiknap situation.<br />
45
I Tabel 21 fremgår de omkostningerne ved givne reduktionsmål på dansk jord.<br />
Disse kan umiddelbart sammenlignes med Tabel 19, som angiver reduktionsomkostningerne<br />
i de tre alternative scenarier med de centrale forudsætninger.<br />
Tabel 21 Følsomhedsanalyse af reduktionsomkostninger med to sæt energipriser (% af<br />
BNP)<br />
Reduktionsmål (% af 1990) 25 % 30 % 35 % 40 % 45 % 50 %<br />
Biomasse scenariet 0,02 % 0,04 % 0,07 % 0,11 % 0,16 % 0,27 %<br />
Biomasse scenariet, høje priser 0,02 % 0,05 % 0,07 % 0,11 % 0,15 % 0,23 %<br />
CCS scenariet 0,02 % 0,05 % 0,10 % 0,14 % 0,22 % 0,39 %<br />
CCS scenariet, høje priser 0,00 % 0,03 % 0,07 % 0,11 % 0,18 % 0,27 %<br />
"Hverken-eller" scenariet 0,01 % 0,04 % 0,07 % 0,14 % 0,24 % 0,41 %<br />
"Hverken-eller" scenariet, høje priser 0,00 % 0,03 % 0,06 % 0,13 % 0,21 % 0,33 %<br />
Kilde: Egne beregninger.<br />
Det er CCS scenariet som påvirkes mest gunstigt af de valgte alternative, højere<br />
energipriser, idet det er forudsat at kulprisen ikke ændrer sig, mens resten af energipriserne<br />
stiger. Biomassescenariet påvirkes relativt mindst, idet biomassepriserne<br />
også stiger, mens hverken-eller scenariet klarer sig bedre end biomassescenariet,<br />
fordi biomassescenariets brug af de dyrere biobrændsler forhindrer brug af mere<br />
prisufølsomt vind, varmepumper og transporttiltag.<br />
2.5.3 Levetid for batterier til el- og plugin-hybrid biler<br />
Som nævnt tidligere har levetiden af batterier til plug-in hybridbiler stor betydning<br />
for disse køretøjers reduktionsomkostning, fordi batteriet udgør en meget stor del<br />
af ekstraomkostningen. Levetiden er ansat til 6,2 år ud fra de hidtidige erfaringer<br />
med batteri- og hybridbiler, men dette skøn er behæftet med ret stor usikkerhed.<br />
Derfor er der her foretaget en følsomhedsanalyse der viser reduktionsomkostningerne<br />
såfremt levetiden for batteriet i stedet er 13 år, dvs. hele bilens levetid.<br />
Tabel 22 Reduktionsomkostninger (% af BNP), med kort og lang batterilevetid for el- og<br />
plug-in hybrid biler<br />
Reduktionsmål (% af 1990) 25 % 30 % 35 % 40 % 45 % 50 %<br />
Biomasse scenariet (6,2 år) 0,02 % 0,04 % 0,07 % 0,11 % 0,16 % 0,27 %<br />
Biomasse scenariet (13 år) 0,01 % 0,03 % 0,06 % 0,09 % 0,12 % 0,18 %<br />
CCS scenariet, (6,2 år) 0,02 % 0,05 % 0,10 % 0,14 % 0,22 % 0,39 %<br />
CCS scenariet, (13 år) 0,01 % 0,03 % 0,07 % 0,11 % 0,17 % 0,26 %<br />
"Hverken-eller" scenariet (6,2 år) 0,01 % 0,04 % 0,07 % 0,14 % 0,24 % 0,41 %<br />
"Hverken-eller" scenariet (13 år) 0,01 % 0,02 % 0,05 % 0,09 % 0,16 % 0,28 %<br />
Kilde: Egne beregninger.<br />
Denne følsomhedsanalyse viser at levetiden for batterier kan betyde at reduktionsomkostningerne<br />
bliver op til omkring 20-30 % mindre ved en reduktionsmålsætning<br />
på 40 til 50 % i forhold til 1990. Disse omkostningsfald ændrer også på rangordningen<br />
af tiltagene og MAC-kurvens udseende: plugin-hybrider som erstatter<br />
benzinbiler er nu næsten et omkostningsneutralt tiltag. Dette er illustreret for biomasse<br />
scenariet i Figur 5.
Figur 5 MAC kurve for biomasse scenariet, 2020 med lang batterilevetid<br />
(DKK/t)<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
500<br />
0<br />
Varmepumper i husstande<br />
Varmepumpe for FV<br />
Foder CH4<br />
Hybrid biler (b)<br />
Brint gods/rute<br />
Halm i CKV<br />
-500<br />
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%<br />
Kilde: Egen tilvirkning.<br />
Reduktionsmålsætning (% i forhold til 1990 emission)<br />
2.5.4 Beregningsmæssig varmevirkningsgrad<br />
Som beskrevet i afsnit 1.3 er det et metodemæssigt vanskeligt spørgsmål at opdele<br />
emissioner fra kraftvarmeproduktion på hhv. kraft og varme i de tilfælde hvor en<br />
kraftvarmeteknologi erstattes af varme og/eller rene el-teknologier. Som beskrevet<br />
er denne opdeling foretaget ved at vægte produktionen af el og varme med med en<br />
beregningsmæssig varmevirkningsgrad på 250 %, dvs. at varme tilskrives 2,5 gange<br />
mindre omkostninger og emissioner end hvis forholdet mellem energiindhold i<br />
den producerede el og varme foreskriver.<br />
Denne beregningsmæssige varmevirkningsgrad kan så at sige "tippe" den marginale<br />
reduktionsomkostning mellem to forskellige tiltag, dog altid således at den samlede<br />
gennemsnitlige reduktionsomkostning for de to tiltag er den samme.<br />
I Tabel 23 vises betydningen af at sænke den beregningsmæssige varmevirkningsgrad.<br />
Med den høje varmevirkningsgrad er varme mindre værd, og den varmeproducerende<br />
teknologi (her kul KV med CCS) erstatter derfor ikke i lige så høj grad<br />
emissioner og fortrængte omkostninger. Med den lavere virkningsgrad erstattes<br />
flere emissioner og omkostninger, hvilket medfører at enhedsreduktionsomkostningen<br />
for den varmeproducerende teknologi falder, Tilsvarende stiger den for den<br />
rent elproducerende teknologi (her vind) når varmevirkningsgraden falder.<br />
Man kan fremføre økonomisk-teoretiske argumenter for at den beregningsmæssige<br />
varmevirkningsgrad i en langsigtet analyse bør afspejle det relative forhold mellem<br />
el- og varmeprisen. Den i scenarierne anvendte varmevirkningsgrad på 250 % afspejler<br />
et el/varmeprisforhold på fx 100 og 40 kr./GJ, mens følsomhedsanalysen<br />
(167 %) afspejler en el/varmepris på fx 100 og 60 kr./GJ.<br />
Træ i erhverv<br />
Havvind for CKV<br />
Biogas for CKV<br />
Biogas for DKV<br />
Færre husdyr<br />
Hybrid biler (d)<br />
Ethanol biler<br />
Skovrejsning<br />
El biler<br />
47
Tabel 23 Betydning af ændret forhold mellem el- og varmepris<br />
Kul KV<br />
CCS<br />
Hav-<br />
vind<br />
I alt<br />
Kul KV<br />
CCS<br />
Havvind<br />
Med høj varmevirkningsgrad Med lav varmevirkningsgrad<br />
Fortrængt % 69 % 31 % 100 % 72 % 28 % 100 %<br />
Ekstra omkostning mDKK 1.789 673 2.462 1.624 837 2.462<br />
Reduktion mt 7,4 3,7 11,1 7,7 3,4 11,1<br />
Reduktionsomkostning DKK/ton 242 180 221 211 244 221<br />
Note: Med en høj varmevirkningsgrad (her 250 %) tæller varmen for en lille del af omkostninger og<br />
emissioner i basis, mens en lav varmevirkningsgrad (her 167 %) indikerer at varmen forårsager større<br />
omkostninger og emissioner.<br />
2.5.5 Omkostninger og effektivitet af CCS<br />
I CCS scenariet var reduktionsomkostningen for et kulkraftvarmeværk udstyret<br />
med CCS 242 kr./ton, og tiltaget reducerede udledningerne med 7,4 millioner tons.<br />
Her var forudsat et virkningsgradstab på 6 %, en ekstra investeringsomkostning på<br />
40 % af kapitalomkostningen, en separeringsandel på 85 % og en bortskaffelsesomkostning<br />
(inkl. transport) på 150 kr./ton CO2.<br />
Antager man i stedet et virkningsgradstab på 9 % og en bortskaffelsesomkostning<br />
på 225 kr./ton, en separeringsandel på 80 % og en ekstra kapitalomkostning på 50<br />
% er reduktionsomkostningen for CCS kulkraftvarme i stedet 437 kr./ton. Reduktionen<br />
i udledningerne er med disse antagelser kun 6,5 millioner tons.<br />
2.5.6 Indregning af skatteforvridningstab<br />
Den samlede statsfinansielle virkning af provenu-ændringen i afgifter og tilskud<br />
(med de nuværende satser 13 ) er beregnet til et tab på op til mellem 3,3 og 3,8 milliarder<br />
kroner per år ved brug af alle tiltag. Med en 20 % skatteforvridningsfaktor 14<br />
svarer dette til en ekstra reduktionsomkostning på op til 800 til 880 millioner kroner,<br />
eller op mod 0,04 % af BNP. Dette tab fordeler sig omtrent ligeligt mellem<br />
transport og energisektoren.<br />
I energisektoren er det særligt erhvervenes overgang fra fossile til bio brændsler<br />
som har betydning for afgiftsprovenuet. Målt i forhold til reduktionen koster dette<br />
statskassen omkring 425 kr./ton. Omlægningen fra fossil varme til varmepumper<br />
har en relativt mindre effekt, idet det er antaget at den forbrugte elektricitet er afgiftspålagt.<br />
Effekten på statskassen er et tab på omkring 130 til 150 kr./ton for<br />
varmepumper.<br />
I transportsektoren er effekten på elbiler og plugin-hybrider der erstatter benzindrevne<br />
køretøjer et tab på omkring 550 kr./ton. For en plugin-hybrid der erstatter et<br />
dieseldrevet køretøj er tabet på 172 kr./ton, idet afgiften på diesel er mindre end på<br />
benzin. Afgiftsmæssigt giver brintproduktion en gevinst på 71 kr./ton, når brinten<br />
erstatter diesel i busser og lastbiler.<br />
13<br />
Det er metodisk problematisk at forestille sig at skattesystemet ikke ændres i forbindelse<br />
med de relativt omfattende klimatiltag der foretages i scenarierne.<br />
14<br />
Hertil kommer også forvridninger på el- og varmemarkederne som følge af prispåvirkninger,<br />
samt evt. andre relaterede markeder. Analysen af forvridningsomkostninger ligger<br />
uden for sigtet med dette projekt.<br />
I alt
Disse resultater er beregnet på baggrund af en forudsætning om en uændret afgiftssats<br />
på el på 599 kr./GJ til varmeformål (varmepumper), samt 664 kr./GJ for øvrige<br />
formål, dvs. el til plugin-hybrider og brintproduktion.<br />
2.5.7 Biomasse til biler eller kraftvarme?<br />
I biomasse scenariet anvendtes 24 PJ træ til fremstilling af ethanol. Dette gav anledning<br />
til en reduktion på 0,59 mio. tons til en pris på 939 kr./ton. Restproduktet<br />
herfra, lignin (12 PJ), blev antaget anvendt til rum- og procesvarmeformål i erhvervene.<br />
Anvendes træet i stedet i energisektoren, kan det bruges til at nedbringe den fossile<br />
indfyring til erhvervenes rum- og procesvarme. Hermed fortrænger dette tiltag 4,8<br />
millioner tons til en omkostning på 430 kr./ton. Uden dette ekstra træ, var fortrængningen<br />
4,0 mio. tons.<br />
Ved at bruge træet i til rum- og procesvarme bliver det samlede potentiale 57,9 %<br />
af 1990 til en omkostning på 12,2 milliarder kroner. I biomassescenariet var det<br />
tilsvarende samlede potentiale 57,6 % og omkostningen 12,7 milliarder kroner.<br />
Med de benyttede forudsætninger betyder brugen af biomasse i energisektoren<br />
frem for i transportsektoren både at den totale reduktion bliver 0,2 millioner tons<br />
større, og at omkostningerne bliver 500 millioner kroner mindre.<br />
Dette er dog blot et ud af mange mulige regneeksempler, som ikke nødvendigvis<br />
alle vil nå frem til samme resultat. Bl.a. afhænger resultatet især af hvor "klimauvenlig"<br />
en teknologi det anvendte træ erstatter, samt energieffektiviteten af anvendelsen<br />
af træet i transportsektoren og biobrændstoffernes affaldsprodukt i energisektoren.<br />
2.6 Diskussion 2020<br />
Hovedformålet med at sammenligne de tre scenarier for 2020 i denne analyse er at<br />
vise betydningen af to vigtige teknologier for ambitiøse drivhusgasreduktioner,<br />
CCS og biomasse el og varme. Begge disse to teknologier er præget af en vis usikkerhed<br />
i forhold til om de kan bidrage med væsentlige reduktionspotentialer og til<br />
rimelige omkostninger.<br />
Analyserne af tiltag i 2020 viser at reduktionspotentialet i biomasse scenariet er 4<br />
til 5 procentpoint større end de to øvrige scenarier. Det skyldes at den øgede tilgang<br />
af biomasse tænkes anvendt til erhvervenes proces- og rumvarme. Uden betydelige<br />
mængder biomasse er det vanskeligt at pege på andre tiltag som kan frembringe<br />
væsentlige reduktioner fra denne kilde. De samlede omkostninger i biomassescenariet<br />
er 0,63 % af BNP (svarende til 12,7 mia. kroner) ved en reduktion på<br />
57,6 % i forhold til 1990. De mindst omkostningseffektive reduktioner er dog ganske<br />
dyre. Ved en reduktionsmålsætning på 50 % i forhold til 1990 er omkostningen<br />
således kun 0,27 % af BNP svarende til 5,3 mia. kroner.<br />
Sammenligner man dette scenarie med CCS scenariet og det såkaldte "hverkeneller"<br />
scenarie (her er der ikke er nogen import af biomasse, og CCS finder ikke<br />
anvendelse) kan der kun nås en dansk reduktion på hhv. 53,4 % og 52,3 % af 1990<br />
emissionerne. Dette sker til en omkostning på hhv. 12,3 og 11,9 milliarder kroner,<br />
svarende til 0,62 % og 0,60 % af BNP. Til gengæld betyder de omfattende investeringer<br />
i og brug af naturgas formentlig en vis fastlåsning, kombineret med at yderligere<br />
reduktioner i energisektoren kan være vanskelige at opnå, i fald CCS til naturgasfyrede<br />
anlæg viser sig omkostningsfuldt at opnå.<br />
49
I begge disse scenarier kan en reduktionsmålsætning på 50 % mødes til en omkostning<br />
på 0,4 % af BNP, svarende til 7,8 mia. kroner. De væsentligste tiltag i disse<br />
scenarie er hhv. CCS på kulværker, eller overgang fra kul til naturgas i hverkeneller<br />
scenariet. Derudover anvendes i alle tre scenarier biogas, varmepumper, land-<br />
og havvindmøller, hybridbiler, samt brintbusser og -lastbiler. Det kan altså konkluderes<br />
at en gennemførsel af disse tiltag vil medføre relativt ambitiøse danske reduktioner<br />
i 2020, selv uden CCS eller biomasse-import. Gennemførslen af mange disse<br />
tiltag er dog betinget af at energisystemmæssige forhold, som ikke er undersøgt til<br />
bunds i dette projekt.<br />
I alle tre 2020 scenarier spiller transportsektoren en væsentlig rolle i at nå reduktioner<br />
på over 45 %. Disse reduktioner nås fortrinsvis via plugin-hybrid biler, men<br />
også elbiler og anvendelse af brint til busser og lastbiler spiller en rolle. Reduktioner<br />
i transportsektoren er, givet de bagvedliggende antagelser, meget dyre – typisk<br />
over 7-800 kr./ton. Langt det meste af denne omkostning skyldes omkostninger til<br />
udskiftning af batterier i plugin-hybrid biler.<br />
Det er skønnet at batteriernes levetid i plugin-hybridbiler betyder at disse skal udskiftes<br />
to gange i køretøjets 13-årige levetid. Dette skøn er imidlertid behæftet med<br />
stor usikkerhed, da batterier i disse år undergår en kraftig teknologisk udvikling. En<br />
følsomhedsanalyse viser at reduktionsomkostningen falder fra mellem 800 til 1.600<br />
kr./ton til mellem 0 og 500 kr./ton hvis de kun skal skiftes én gang. Dette betyder at<br />
de totale reduktionsomkostninger ved en 50 % dansk reduktion falder med 10-15<br />
promillepoints ned til mellem 0,2 til 0,3 % af BNP. Dette svarer til en et fald i reduktionsomkostningerne<br />
for denne reduktion på 1 til 2 milliarder kroner per år.<br />
Selvom disse resultater er forbundet med store usikkerheder, viser de at forbedringer<br />
i batteriteknologi til plugin-hybrider kan være af stor værdi selv for den nære<br />
fremtids klimapolitik.<br />
Der er også udført følsomhedsanalyser på en stigning i energipriserne på olie, gas,<br />
halm og træ. Denne analyse viser at særligt CCS er økonomisk fordelagtigt i forhold<br />
til stigende priser på disse energiråvarer. Reduceres den samfundsøkonomiske<br />
kalkulationsrente fra 6 til 3 % kan reduktionsomkostningerne typisk 1 milliard<br />
kroner/år mindre (svarende til 0,05 % af BNP) i alle scenarier for de fleste reduktionsniveauer.<br />
Dog er omkostningerne endnu mindre i CCS scenariet, fordi denne<br />
teknologi er meget kapitaltung.<br />
2.7 Litteratur<br />
COWI, 2007a. Climate 2050. The road to 60–80 percent reductions in the emissions<br />
of greenhouse gases in the Nordic countries. TemaNord 2007:535, Nordic<br />
Council of Ministers, Copenhagen 2007.<br />
COWI, 2007b. Klima 2050 - supplerende analyser for Danmark. Rapport for Miljøstyrelsen.<br />
Ea Energy Analyses 2007a. 50 % vindkraft i Danmark – en teknisk økonomisk analyse.<br />
København juni 2007.<br />
Ea Energy Analyses og RISØ National Laboratory. 2007b, udkast maj. Danish<br />
greenhouse gas reduction scenarios for 2020 and 2050. Udarbejdes for Miljøstyrelsen.
<strong>Energistyrelsen</strong>. 2008. Basisfremskrivning af Danmarks energiforbrug frem til<br />
2025, notat 17. januar 2008, samt tilhørende talmateriale fra<br />
http://www.ens.dk/graphics/ENS_Energipolitik/strategi_visionaer/Detaljeredetal%20basis_dec07.xls<br />
<strong>Energistyrelsen</strong>. 2005b. Technology Data for Electricity and Heat Generating<br />
Plants. Udarbejdet af <strong>Energistyrelsen</strong>, Elkraft System og Eltra. Marts 2005.<br />
<strong>Energistyrelsen</strong>. 2007a. Appendiks: Forudsætninger for samfundsøkonomiske analyser<br />
på energiområdet. januar 2007.<br />
<strong>Energistyrelsen</strong>. 2007b. Fremtidens Havvindmølleplaceringer, april 2007.<br />
European Environment Agency (2006): "How much bioenergy can Europe produce<br />
without harming the environment?", EEA Report No 7/2006, ISSN 1725-9177,<br />
http://reports.eea.europa.eu/eea_report_2006_7<br />
Fødevareministeriet (2008): "Jorden – En knap resurse. Fødevareministeriets rapport<br />
om samspillet mellem fødevarer, foder og bioenergi",<br />
http://www.agrsci.dk/var/agrsci/storage/original/application/7a823f72601cc356419<br />
d507b8d5a61b5<br />
Jørgensen, K. 2007. Personlig kommunikation med Kaj Jørgensen fra RISØ vedrørende<br />
effekter og omkostninger ved diverse transportsektorteknologier. Emails<br />
modtaget i perioden 25. oktober til 9. November 2007.<br />
Skatteministeriet, Miljø- og Energiministeriet, 1999. Undersøgelse af mulighederne<br />
for begrænsning af CO2-udledningerne fra aktiviteter i Nordsøen, februar 1999<br />
51
3 Tiltag i 2050<br />
3.1 Basisfremskrivning<br />
Basisscenariet for 2050 viser, hvad der sker hvis der ikke træffes nye energipolitiske<br />
beslutninger og det antages, at energiproduktionen følger teknologiudviklingen<br />
indenfor de eksisterende reguleringsmæssige rammer.<br />
<strong>Energistyrelsen</strong>s seneste fremskrivning anvendes som grundlag for fremskrivningen<br />
af energiforbruget frem til 2050, jf. <strong>Energistyrelsen</strong> (2008). <strong>Energistyrelsen</strong>s<br />
fremskrivning går kun til 2025, og derfor er det nødvendigt i dette projekt at foretage<br />
en yderligere fremskrivning fra 2025 til 2050. Resultaterne af fremskrivningen<br />
beskrives i afsnit 3.1.1.<br />
3.1.1 Basisfremskrivningens forudsætninger og resultater<br />
Basisfremskrivningen for 2050 er konstrueret ved en simpel forlængelse af trender<br />
i <strong>Energistyrelsen</strong>s fremskrivning. Vækstraterne fra 2025-2050 er som udgangspunkt<br />
valgt som den gennemsnitlige vækstrate i energiforbruget fordelt på sektorer<br />
mellem 2010 og 2025. De faktiske og valgte vækstrater er illustreret i Figur 6.<br />
Figur 6 Vækstrater og valgte trender for vækst i energiforbrug 2005-2025 (% p.a.)<br />
2,0%<br />
1,5%<br />
1,0%<br />
0,5%<br />
0,0%<br />
-0,5%<br />
-1,0%<br />
-1,5%<br />
-2,0%<br />
2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050<br />
Kilde: <strong>Energistyrelsen</strong> (2008).<br />
Elforbrug<br />
Fjernvarmeforbrug<br />
Transport<br />
Erhverv<br />
Husholdninger<br />
Væksten i forbruget af el (0,9 % p.a.) og fjernvarme (-0,4 % p.a.) bruges sammen<br />
med et skøn for udviklingen i de gennemsnitlige virkningsgrader for el og varmeproduktion<br />
15 til at beregne væksten i brændselsforbruget i ren elproduktion (kondens)<br />
og ren fjernvarmeproduktion. Vækstprocenter fra udviklingen i 2010-2025<br />
ligger bag den forudsatte udvikling i vindkraft og kraftvarme mv.. Udviklingen i<br />
nettabet er beregnet ud fra udviklingen i el- og varmeefterspørgslen, i det det er<br />
15 Se Figur 14 i appendiks B
antaget at nettabets andel af produktionen er den samme som i 2010-25. Det er<br />
forudsat at den i perioden 2005-2025 stigende elimport fastlåses på niveauet i<br />
2025. Således er det antaget at kondens- og fjernvarmeproduktion tilpasser sig<br />
væksten i el- og varmeefterspørgslen. For Nordsøen er det forudsat at produktionen<br />
(og dermed energiforbruget) er udfaset i 2050. Disse antagelser giver anledning til<br />
et samlet brændselsforbrug som vist i Figur 7 og en energibalance som vist i Tabel<br />
24.<br />
Figur 7 Brændselsforbrug 2005-2050 (PJ)<br />
1200,00<br />
1000,00<br />
800,00<br />
600,00<br />
400,00<br />
200,00<br />
0,00<br />
2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050<br />
Kilde: <strong>Energistyrelsen</strong> (2008) og egne beregninger.<br />
Tabel 24 Energibalance for energiproduktion og forbrug i 2050 (PJ)<br />
Brændsel El<br />
Fjernvarme<br />
Total<br />
2050<br />
El- og fjernvarme<br />
Olie- og gassektor<br />
Transport<br />
Husholdninger<br />
Erhverv<br />
Total<br />
2020<br />
Nordsøen 0 0 0 0 48<br />
El og fjernvarme 393 -136 -94 163 111<br />
- Fjernvarme 30 1 -27 4 6<br />
- Kondens 186 -81 0 105 52<br />
- Kraftvarme 165 -59 -91 15 16<br />
- Vind 12 -12 0 0 0<br />
- Nettab 0 13 25 38 37<br />
Endeligt energiforbrug 576 177 94 847 717<br />
- Transport inkl. raffinaderier 397 3 0 400 298<br />
- Produktionserhverv 80 63 10 153 130<br />
- Service 15 58 28 102 89<br />
- Husholdninger 69 52 56 177 186<br />
- Øvrige 14 0 0 14 14<br />
Total 969 40 0 1.009 875<br />
Kilde: Egen tilvirkning på baggrund af <strong>Energistyrelsen</strong>s fremskrivning af energiforbruget. Transportsektoren<br />
er inkl. forbrug til arbejdskørsel.<br />
For at kunne bruge denne basisfremskrivning til analyse af drivhusgasreduktionstiltagene<br />
i 2050 er gjort en række yderligere antagelser om fordeling af kraftvarmeproduktionen<br />
på centrale og decentrale anlæg, fordelingen af vejtransportsektorens<br />
dieselolieforbrug på transportformer og fordelingen af erhvervenes dieselforbrug<br />
på arbejdskørsel og andet. Disse forudsætninger er identiske med 2020 basisfremskrivningen,<br />
og de er beskrevet nærmere i afsnit 2.1.2.<br />
53
3.1.1.1 Energisektoren<br />
Basisfremskrivningen for energisektorens brændselsforbrug, emissioner og omkostninger<br />
i 2050 er vist i Tabel 25.<br />
Der udledes 32,8 mio. tons drivhusgasser (CO2 ækvivalenter) fra energisektoren i<br />
2050 og de årlige omkostninger i energisektoren er 43,7 mia. kr. For de fleste teknologier<br />
udgør brændselsomkostningen den største andel af de samlede omkostninger,<br />
dog ikke for VE-teknologierne, hvor afskrivninger på anlæg udgør den<br />
største omkostning.<br />
Tabel 25 Energisektorens brændselsforbrug, produktion, emissioner og omkostninger i<br />
basisfremskrivningen, år 2050<br />
CKV DKV FV<br />
Olie /<br />
gas<br />
fyr<br />
Erhv. VE I alt<br />
Kulforbrug PJ 204 0 0 0 13 0 218<br />
Gasforbrug PJ 27 23 15 21 44 0 130<br />
Olieforbrug PJ 11 0 4 10 26 0 51<br />
Installeret effekt MW 8.489 611 871 1.375 3.640 4.808 19.795<br />
El produktion PJ 122 9,9 0 0 0 41,4 1<strong>74</strong><br />
Varmeproduktion PJ 21,6 9,5 19 30 79 102 261<br />
Emissioner Mt 21,8 1,3 1,2 2,0 5,8 0,7 32,8<br />
SØK omkostninger mDKK 15.465 1.760 1.462 2.638 6.314 16.032 43.672<br />
- heraf brændsel mDKK 5.216 1.023 1.005 1.670 3.998 2.520 15.431<br />
- heraf afskrivninger mDKK 2.030 347 211 765 882 6.227 10.462<br />
- heraf eksternaliteter mDKK 6.364 364 47 91 196 6.313 13.375<br />
Enhedsemission kg/GJ 1.856 26 199 112 1.239 972 4.403<br />
SØK enhedsomkostning DKK/GJ 151 68 65 66 <strong>74</strong> 5 75<br />
- heraf brændsel DKK/GJ 107,5 90,7 77,7 88,8 80,3 111,4 100,6<br />
- heraf afskrivninger DKK/GJ 36,3 52,7 53,4 56,2 50,8 17,5 35,5<br />
- heraf eksternaliteter DKK/GJ 14,1 17,9 11,2 25,8 11,2 43,3 24,1<br />
Noter: Eksternaliteter omfatter øvrige emissioner (NOx, SO2 og partikler) og skatteforvridningstab<br />
1) Varmeproduktionen i denne tabel angiver netbaserede varmeproduktion (fjernvarme og kraftvarme,<br />
der også fremgår af Tabel 24) samt derudover erhvervenes produktion af proces- og rumvarme.<br />
2) Det har inden for projektets rammer ikke været muligt at foretage en tilbundsgående korrektion af<br />
2050 basisfremskrivningens el- og varmevirkningsgrader så de er afstemt til ovenstående. Der er<br />
således en forskel i elproduktionen på 18 PJ i forhold til Tabel 24. Det vurderes at ovenstående tabel<br />
er mest retvisende.<br />
3) De tre underkomponenter af SØK (brændsel, afskrivninger og eksternaliteter) summer ikke til<br />
totale SØK omkostninger, da disse herudover omfatter drifts- og vedligeholdelsesomkostninger.<br />
3.1.1.2 Transportsektoren<br />
Der forudsættes samme energieffektivitet og priser for transportteknologierne i<br />
2050 som i 2020, og disse forudsætninger er beskrevet nærmere i afsnit 1.5.4. I<br />
hovedtræk stammer oplysninger om personbilers effekter og priser fra Energistyrelses<br />
projekt "Alternative drivmidler". Data om brug af biobrændsler i øvrige<br />
transportformer er fastsat på baggrund af øvrige kilder og egne skøn. Oplysninger<br />
om hybridbiler og brint til lastbiler og busser er indhentet fra Kaj Jørgensen på<br />
RISØ, jf. Jørgensen (2007).<br />
Det kan bemærkes at det ikke har været muligt inden for projektets rammer at tilvejebringe<br />
skøn for den teknologiske udvikling mellem 2020 og 2050, og at de anvendte<br />
fælles skøn dækker en fremtid omkring 2025. Særligt batterilevetid og –<br />
omkostninger må forventes at falde yderligere i en 2050 tidshorisont. Enhedsreduktionsomkostningerne<br />
for 2050 for el- og plugin-hybridbiler må derfor siges at være<br />
meget konservativt ansatte. For plugin-hybrider foretages en følsomhedsanalyse,
hvor batterilevetiden antages fordoblet, så den svarer til køretøjernes gennemsnitlige<br />
levetid.<br />
Basisfremskrivningen for transportsektorens brændselsforbrug, emissioner og omkostninger<br />
i 2050 er vist i Tabel 26. I bilag D er vist en række teknologispecifikke<br />
data for transportsektoren i basisfremskrivningen.<br />
Det fremgår af Tabel 26, at der udledes 27,2 mio. tons drivhusgasser fra transportsektoren<br />
(inkl. arbejdskørsel) i 2050 og de årlige omkostninger i transportsektoren<br />
er 194 milliarder kroner.<br />
Tabel 26 Transportsektorens emissioner og omkostninger i basisfremskrivningen, 2050.<br />
Benzin<br />
køretøjer<br />
Diesel bil /<br />
varevogn<br />
Lastbiler<br />
/<br />
busser<br />
Bane,<br />
luft- og<br />
søfart<br />
I alt<br />
Trafikarbejde mia. km 72,3 42,9 9,6 124,9<br />
Trafikarbejde PJ mek. 26,0 19,9 19,7 65,7<br />
Brændstofforbrug PJ 130,2 79,7 82,1 <strong>74</strong>,6 366,6<br />
SØK kørselsomk. DKK/km 1,21 1,51 4,35 7,08<br />
Enhedsemission g CO2/km 132 138 637 907<br />
SØK omkostning mDKK 87.796 64.922 41.823 194.541<br />
Emission i basis mt CO2e 9,5 5,9 6,1 5,6 27,2<br />
Noter: 1) Der er 30 PJ forskel på transportsektorens brændselsforbrug i forhold til Tabel 24. Disse kan<br />
henføres til 15 PJ RME og 15 PJ raffinaderigas som ikke optræder i ovenstående tabel.<br />
2) "PJ mek." angiver energiforbruget "an hjul". I beregningen af trafikarbejdet er for biler er benyttet<br />
<strong>Energistyrelsen</strong>s fremskrivning af brændstofforbruget samt en forudsat kørselseffektivitet på 24,3<br />
km/l, for dieselbiler/varevogn 20,2 km/l og for lastbiler/busser er forudsat 5,0 km/l. Trafikarbejdets<br />
størrelse har kun betydning for afrapporteringen af de forskellige teknologiers brændstof effektivitet.<br />
Beregningen af drivhusgas fortrængning og omkostninger hertil hviler udelukkende på brændstofforbruget.<br />
3.1.2 Teknologier i 2050<br />
For at sikre konsistens mellem teknologiernes omkostninger og effektivitet i 2020<br />
og 2050 er der i basisfremskrivningen for 2050 taget udgangspunkt i samme kilde<br />
som for 2020, hvilket er <strong>Energistyrelsen</strong>s teknologikatalog (<strong>Energistyrelsen</strong><br />
2005b). For vindenergi, bølgekraft og solceller er der indregnet en prisudvikling fra<br />
2020 til 2050, hvor kilden er de nyeste oplysninger fra IEA 2006 (International<br />
Energy Agency).<br />
Det forventes, at disse vedvarende energiteknologierne vil falde i pris på lang sigt,<br />
og der er taget udgangspunkt i data fra IEA, se tabel nedenfor. Det er elproduktion<br />
fra solceller der forventes at falde mest i pris fra 2020 til 2050, men der er også<br />
betydelige prisfald på de øvrige teknologier.<br />
Tabel 27 Udviklingen i udvalgte teknologiers omkostninger fra 2020-2050.<br />
USD/kW<br />
2005<br />
Investeringsomkostninger<br />
2030 2050 2020*<br />
Udvikling<br />
2020-2050<br />
Land vindmøller 900-1100 800-900 750-900 820-940 -6,4 %<br />
Hav vindmøller 1500-2500 1500-1900 1400-1800 1500-2020 -8,8 %<br />
Bølgekraft* 2900 2200 2100 2340 -10,3 %<br />
Solcelle PV 3750-3850 1400-1500 1000-1100 1870-1970 -45,3 %<br />
Kilde: International Energy Agency (2006, tabel 4.13 p. 232). *) Egne beregninger for år 2020, hvor<br />
der foretages interpolation mellem 2005 og 2030. IEA angiver ikke udviklingen for bølgekraft. Til<br />
dette formål er i stedet brugt "Tidal".<br />
55
I bilag C er vist de anvendte teknologidata for hver teknologi i basisfremskrivningen<br />
for 2050.<br />
Der antages samme emissionsfaktorer for hver teknologi som er anvendt i 2020<br />
scenariet. For SO2, NOx og partikler anvendes emissionsfaktorerne fra Teknologikataloget<br />
Technology Data for Electricity and Heat Generating Plants (<strong>Energistyrelsen</strong><br />
(2005b)). For CO2, metan (CH4) og lattergas (N2O) anvendes <strong>Energistyrelsen</strong>s<br />
typiske emissionskoefficienter for brændsler og el og fjernvarme. (<strong>Energistyrelsen</strong><br />
(2007)).<br />
3.2 Pessimistisk scenarium: CCS og indenlandsk biomasse<br />
I det pessimistiske scenarium for 2050 antages der alene brug af indenlandske biomasseresurser,<br />
og dernæst antages der fuld anvendelse af vindresurserne. I dette<br />
scenarium antages bølgekraften at slå igennem, og der antages et potentiale på 26<br />
PJ elproduktion 16 . Derudover investeres i CCS i den centrale el- og varmeproduktion.<br />
I det pessimistiske scenarium antages samme udbud af biomassepotentialer i Danmark,<br />
som der anvendes i 2020 basisscenariet, bortset fra træ og raps som er fremskrevet<br />
med de fundne vækstrater. Biomassepotentialet i 2050 er vist i Tabel 28.<br />
Tabel 28 Biomassepotentialer i Danmark 2050<br />
Biomasse Yderligere Forbrug basis- Rest<br />
potentiale potentiale fremskrivning potentiale<br />
Træ, flis, mv. 77 77 0<br />
Halm 55 17 38<br />
Affald. 30 30 0<br />
Biogas 40 5 35<br />
Raps 15 5 15 5<br />
Totale biomassepotentiale 217 5 144 78<br />
Kilde: Biomassepotentialet i Danmark for 2005 er vurderet af <strong>Energistyrelsen</strong>, og det er antaget at der<br />
ikke sker yderligere udvikling, se http://www.ens.dk/sw11370.asp. Dog er potentialet for rapsafgrøder<br />
til energiproduktion eget skøn, og det svarer til en fordobling af rapsproduktionen i Danmark, hvor<br />
der i dag produceres hvad der svarer til 11 PJ rapsfrø.<br />
Der anvendes 144 PJ biomasse i basisfremskrivningen for 2050, hvilket betyder, at<br />
der er 78 PJ tilbage til at fordele mellem transport og energiproduktion.<br />
Det er her valgt at anvende de resterende halmresurser (38 PJ) til energiproduktion,<br />
da den marginale reduktionsomkostning (kr./reduceret kg CO2 ækvivalenter) ved<br />
disse teknologier er lavere end ved anvendelsen af halmen til transportbrændstoffer.<br />
Det resterende biogaspotentiale anvendes i den decentrale kraftvarmeproduktion.<br />
Endelig bruges der yderligere 5 PJ rapsfrø i transportsektoren til produktion af<br />
biodiesel (RME).<br />
Med hensyn til vindenergi, så har <strong>Energistyrelsen</strong> vurderet ("Fremtidens havvindmølleplaceringer<br />
2025"), fastholdes potentialet for yderligere 68 PJ havvindmøller.<br />
Det er antaget at de 25 PJ heraf bruges til opstrøms elektricitet til transportsektoren<br />
16 Det svarer til 150 km kystlinie og en effekt på 10 MW per km, 4800 timer/år (jf. Tekno-<br />
logikataloget).
(sammen med 5 PJ ledigt potentiale for landvind 17 ), da der anvendes meget el og<br />
hybridbiler i transportsektoren. En tredjedel af elforbruget til transportsektoren<br />
kommer fra gasturbiner. Elbehov til varmepumper udgør 12 PJ, som også dækkes<br />
af havvindmøller.<br />
Nedenfor gives en nærmere beskrivelse af scenariets konsekvenser for omkostninger,<br />
energiforbrug og brændselssammensætning i henholdsvis energisektoren og<br />
transportsektoren.<br />
3.2.1 Antagelser og resultater for transportsektoren<br />
I transportsektoren er gjort en række forudsætninger om hvilke teknologier og<br />
brændsler der antages anvendt i 2050, hvilket fremgår af Tabel 29.<br />
Tabel 29 Forudsætninger om transportteknologier i 2050<br />
Erstattes med i 2020 Erstattes med i 2050<br />
Benzinbiler (inkl. varevogne)<br />
Dieselbiler (inkl. varevogne)<br />
10 % elbiler<br />
40 % plugin hybridbiler<br />
(10 % ethanol)<br />
20 % plugin hybrid<br />
5 PJ RME (raps)<br />
Diesel busser og lastbiler<br />
Kilde: Egen tilvirkning.<br />
10 % brint 10 % brint<br />
40 % plugin hybridbiler<br />
10 % elbiler<br />
40 % bliver hybridbiler<br />
5 PJ RME (raps)<br />
Tiltagene i transportsektoren er valgt ud fra deres enhedsreduktionsomkostninger<br />
(se Figur 8) og de til rådighed værende biomasseresurser og øvrige resurser.<br />
Figur 8 Enhedsreduktionsomkostninger For undersøgte transportteknologier (kr./ton CO2<br />
ækvivalent).<br />
Brint gods/rute<br />
DME gods/rute<br />
RME biler<br />
RME gods/rute<br />
Biogas gods/rute<br />
Ethanol biler<br />
Hybrid biler (b)<br />
El biler<br />
Hybrid biler (d)<br />
DME biler<br />
0 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800<br />
Reduktionsomkostninger, DKK/t CO2 ækv.<br />
I 2050 antages 40 % af benzinbilerne erstattet af hybridbiler og 10 % af elbiler. De<br />
har stort set samme marginale CO2 reduktionsomkostninger, men det forventes at<br />
være mere realistisk at påvirke bilkøberne til hybridbiler frem for elbiler. (elbiler:<br />
1.067 kr./ton reduktion, hybridbiler: 896 kr./ton). Dieselbilerne antages erstattet af<br />
17 Det er forudsat at det samlede danske landvindpotentiale er det samme som i 2005. Dette<br />
er en konservativ antagelse, idet der ses bort fra forbedringer i møllernes udnyttelse af<br />
vindpotentialet.<br />
57
40 % hybridbiler (1.637 kr./ton), mens 8 % antages at køre på RME (607 kr./ton). I<br />
2050 antages 10 % af busser og lastbiler at køre på brint, som har en marginal reduktionsomkostning<br />
på 179 kr./ton.<br />
Det er valgt at bruge RME-potentialet til dieselbiler frem for til busser og lastbiler,<br />
da alternativet (hybridbiler) her er dyrere end alternativet for busser og lastbiler<br />
(brint). Som i 2020 scenarierne anvendes 5 PJ rapsfrø til RME, men fordi transportomfanget<br />
er steget udgør denne mængde nu kun 3,1 % af dieselforbruget til<br />
personbiler.<br />
Det har vist sig, at den marginale reduktionsomkostning for både pluginhybridbiler<br />
og elbiler er meget følsom overfor batteriets levetid, som i udgangspunktet<br />
skønnes at være ca. 6 år – også i 2050. Hvis batteriets levetid svarer til<br />
bilens levetid (13 år), så er reduktionsomkostningen 1 kr./ton for benzinbiler og<br />
473 kr./ton for dieselbiler.<br />
Det fremgår af Tabel 30, at der samlet set bruges 315 PJ i transportsektoren i dette<br />
scenarium, hvilket er en reduktion i brændselsniveauet på 66 PJ i forhold til basisscenariet<br />
for 2050. Skiftet til de mere energivenlige drivmidler og transportformer<br />
betyder, at det samme transportbehov kan udføres med mindre energiforbrug. Samlet<br />
set udgør biodiesel, hybrid, brint, og el 15 % af det samlede brændselsforbrug i<br />
transportsektoren i 2050.<br />
Tabel 30 Transportsektorens energiforbrug fordelt på brændsler, pessimistisk scenarium,<br />
2050<br />
Basis Ændring Scenarium<br />
PJ % PJ PJ %<br />
Benzin 130 34 % -62 68 22 %<br />
Diesel 171 45 % -38 132 42 %<br />
JP 66 17 % 0 66 21 %<br />
Ethanol 0 0 % 0 0 0 %<br />
Biodiesel 15 4 % 2 17 6 %<br />
El 0 0 % 3 3 1 %<br />
Hybrid, alternativ drivmiddel 0 0 % 24 24 8 %<br />
Brint 0 0 % 4 4 1 %<br />
Biogas 0 0 % 0 0 0 %<br />
Total 382 100 % -66 315 100 %<br />
Kilde: Egen tilvirkning. Note: Denne tabel indeholder basisfremskrivningens 15 PJ biodiesel, hvilket<br />
Tabel 25 ikke gør.<br />
Tabel 31 viser hvad forudsætningerne om transportsektoren i dette scenarium betyder<br />
for emissioner og omkostninger og dermed også de marginale reduktionsomkostninger.<br />
Det fremgår, at dette scenarium vil reducere de årlige drivhusgasemissioner<br />
med 7,3 millioner tons og samtidig koste 7,7 mia. kr. årligt ekstra, altså i<br />
gennemsnit omkring 1.050 kr. per reduceret ton CO2.
Tabel 31 Emissioner og omkostninger ved alternative transportteknologier, pessimistisk<br />
scenarium, 2050.<br />
Plugin<br />
hybrid<br />
(b)<br />
El<br />
biler<br />
Plugin<br />
hybrid<br />
(d)<br />
RME<br />
biler<br />
Brint<br />
gods /<br />
rute<br />
I alt<br />
Omkostninger, nye mDKK 38.219 9.795 29.759 2.171 4.380 84.324<br />
Emissioner, nye mt 0,35 0,00 0,27 0,00 0,00 0,62<br />
Omk. gamle mDKK 35.156 8.789 26.311 2.059 4.270 76.585<br />
Emissioner gamle mt 3,8 1,0 2,4 0,2 0,61 7,93<br />
Ekstra omkostninger mDKK 3.063 1.006 3.448 112 110 7.738<br />
Sparede emissioner mt 3,46 0,95 2,11 0,18 0,61 7,31<br />
Enhedsomkostning<br />
Kilde: Egen tilvirkning.<br />
DKK/t 886 1057 1637 607 179 1058<br />
3.2.2 Antagelser og resultater for energisektoren<br />
Det fremgår af Tabel 32, at 132 PJ el og 115 PJ varme erstattes med nye og mere<br />
energivenlige produktionsformer. Herved reduceres den samlede mængde drivhusgasser<br />
med 27,2 mio. tons CO2-ækvivalenter årligt i energisektoren. Samtidig stiger<br />
omkostningerne til energiproduktionen med knapt 2,4 mia. kr. årligt (scenarie<br />
26,6 mia. kr. og basis 24,2 mia. kr.). Reduktionsenhedsomkostningerne varierer fra<br />
en gevinst på 482 kr./ton (varmepumper for fjernvarme) til 291 kr./ton (gaskraft<br />
med CCS).<br />
Tabel 32 Brændselsforbrug, produktion, emissioner og omkostninger ved alternativ el og varmeproduktion,<br />
pessimistisk scenarie, år 2050<br />
Halm<br />
erhv.<br />
Bølge<br />
for<br />
CKV<br />
Vind<br />
for<br />
CKV<br />
CCS<br />
for<br />
CKV<br />
Gaskr<br />
aft<br />
CCS<br />
Biogas<br />
for<br />
DKV<br />
Bølge<br />
for<br />
DKV<br />
VP for<br />
FV<br />
Installeret kapacitet MW 1.651 752 2.929 1.708 2.833 330 23 871 1.375 12.4<strong>74</strong><br />
Indfyret, total PJ 38 13,0 44 62 78 27 0 5 7 273<br />
Produktion PJ 36 13 44 46 41 19 0 19 30 247<br />
- heraf el PJ 0 13 44 25 41 10 0 0 0 132<br />
- heraf varme PJ 36 0 0 22 0 10 0 19 30 115<br />
Omkostninger mDKK 3.027 1.201 5.766 5.266 6.601 1.926 37 1.070 1.688 26.581<br />
Emissioner mt 0,0 0,0 0,0 0,9 0,7 0,0 0,0 0,0 0,0 1,5<br />
Enhedsemission kg/GJ 0 0 0 19 16 0 0 0 0 6<br />
Enhedsomkostning DKK/GJ 85 92 132 114 162 101 92 57 57 107<br />
Fortræningspct % 45 % 10 % 33 % 25 % 31 % 97 % 3 % 100 % 100 % 88 %<br />
Fortrængte emis. mt 2,6 2,2 7,3 5,5 6,8 1,3 0,0 1,2 2,0 28,9<br />
Fortrængte omk. mDKK 2.864 1.536 5.181 3.927 4.821 1.709 51 1.462 2.638 24.190<br />
Fortrængt enh.emis. kg/GJ <strong>74</strong> 166 166 120 166 68 97 65 66 117<br />
Fortr. enhedsomk. DKK/GJ 80 118 118 85 118 90 128 78 89 98<br />
Sparet enhedsemis. kg/GJ <strong>74</strong> 166 166 101 150 68 97 65 66 111<br />
Ekstra enhedsomk. DKK/GJ 5 -26 13 29 44 11 -36 -21 -32 10<br />
VE bidrag % 3,9 % 2,5 % 8,5 % 0,0 % 0,0 % 2,3 % 0,1 % 2,1 % 3,3 % 22,7 %<br />
Reduktionspotentiale mt 2,6 2,2 7,3 4,6 6,1 1,3 0,0 1,2 2,0 27,4<br />
Enhedsomkostning DKK/t 62 -155 80 288 291 169 -3<strong>74</strong> -319 -482 87<br />
Noter: Enhedsemission og enhedsomkostning er beregnet i forhold til summen af el- og varmeproduktion. Enhedsreduktionsomkostningen<br />
er beregnet i forhold til de faktisk reducerede emissioner (dvs. emissioner fra reservekapacitet er fraregnet). De fortrængte<br />
omkostninger og emissioner er beregnet ud fra tiltagets andel af den fortrængte gruppes el- og varmeproduktion, vægtet med de<br />
antagne priser for el og varme, den her såkaldte fortrængningsprocent. Hvis tiltagene fortrænger hele gruppens el- og<br />
varmeproduktion er summen af gruppe-tiltagens fortrængningsprocent 100, i modsat fald mindre end 100.<br />
Hush<br />
VP<br />
I energisektoren bruges uudnyttet halm (38 PJ) til at fortrænge varmeproduktion i<br />
erhvervene (procesvarme og rumvarme). Den del af vindpotentialet og bølgekraftpotentialet,<br />
som ikke er brugt til transportsektorens opstrøms energiforbrug antages<br />
her at erstatte den kulfyrede elproduktion. Det drejer sig om 44 PJ vindkraft og 13<br />
I alt<br />
59
PJ bølgekraft, som kan erstatte noget af den centrale kulkraftproduktion. For at<br />
reducere udledninger fra den resterende varme og elproduktion fra centrale værker<br />
anvendes CCS teknologier på centrale fossile kraftvarmeværker indtil den fulde<br />
varmeproduktion (22 PJ) er erstattet. Herved erstattes samtidig 25 PJ el fra kulfyrede<br />
kraftvarmeværker med CCS teknologi. Desuden antages CCS teknologi indført<br />
på samtlige centrale gaskraftværker, så der erstattes 41 PJ el med CCS produktion.<br />
Herved er den totale elproduktion på centrale el- og kraftvarmeværker 122 PJ<br />
elproduktion erstattet med en blanding af VE elproduktion (57 PJ) og CCS på øvrige<br />
produktion (25 og 41 PJ).<br />
I den decentrale kraftvarmesektor erstattes de 10 PJ elproduktion (baseret på naturgas)<br />
med biogas-el og bølgekraft (
Figur 9 Reduktionspotentiale og marginale reduktionsomkostninger, pessimistiske scenarium,<br />
2050.<br />
(DKK/t)<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
500<br />
0<br />
Varmepumper i husstande<br />
Varmepumpe for FV<br />
Bølgekraft for CKV<br />
Halmfyring i erhverv<br />
Havvind for CKV<br />
Biogas for DKV<br />
Brint gods/rute<br />
Kulkraftvarme CCS for CKV<br />
Gaskraft CCS<br />
Færre husdyr<br />
-500<br />
-10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%<br />
Kilde: Egen tilvirkning.<br />
Hybrid biler (b)<br />
Skovrejsning<br />
El biler<br />
Reduktionsmålsætning (% i forhold til 1990 emission)<br />
De 53 % reduktioner der er det maksimale som kan opnås i dette scenarium koster<br />
samfundet 15,2 mia. kr. årligt, hvilket svarer til 0,46 % af BNP. Omkostningerne<br />
ved forskellige reduktionsmålsætninger i det pessimistiske scenarium er vist i<br />
Tabel 34, idet det antages at reduktionerne skal opnås på dansk jord.<br />
Tabel 34 Reduktionsomkostninger for danske reduktioner ved forskellige reduktionsmålsætninger,<br />
pessimistiske scenarium 2050.<br />
Max emission (Mt) 25 % 30 % 35 % 40 % 45 % 50 % 53 %<br />
Max emission (Mt) 53,5 49,9 46,4 42,8 39,2 35,7 33,7<br />
Reduktion (Mt i fht basis) 19,6 23,2 26,7 30,3 33,9 37,4 39,4<br />
- heraf kvotebelagt 73 % 77 % 80 % 76 % 68 % 62 % 59 %<br />
Total omkostning (mDKK) 1.619 2.649 3.687 5.017 7.850 11.625 15.164<br />
Total omkostning (% af BNP) 0,05 % 0,08 % 0,11 % 0,15 % 0,24 % 0,35 % 0,46 %<br />
Gns. omkostning (kr/ton) -5 40 <strong>74</strong> 109 181 265 341<br />
Marginal omkostning (kr/ton) 288 291 291 485 886 1.637 5.250<br />
Note: Den totale omkostning er beregnet uden at medtage gevinsterne fra tiltag med negative reduktionsomkostninger,<br />
mens den gennemsnitlige omkostning dækker alle tiltag.<br />
3.3 Optimistisk scenarium: VE, CCS og import af biomasse<br />
I det optimistiske scenarium for 2050 antages der mulighed for import af 70 PJ<br />
biomasse, så der bliver mulighed for at bruge mere af dette til energiproduktion og<br />
transport. Dernæst antages der at komme nye vedvarende energiformer såsom<br />
elproduktion fra solceller og bølgekraft. Endelig antages der er ske store teknologiskift<br />
i transportsektoren. Tabel 35 viser potentialerne for biomasse i det optimistiske<br />
scenarium.<br />
Hybrid biler (d)<br />
61
Tabel 35 Biomasssepotentialer i Danmark 2050, optimistiske scenarium.<br />
Biomasse Yderligere Forbrug i basis- Rest<br />
potentiale DK potentiale fremskrivning potentiale<br />
- træ, flis, mv. 77 70 77 70<br />
- halm 55 17 38<br />
- affald 30 30 0<br />
- biogas 40 5 35<br />
- Raps 15 5 15 5<br />
Totale biomassepotentiale<br />
Kilde: Egen tilvirkning.<br />
217 75 144 148<br />
Der anvendes 144 PJ biomasse til energiproduktionen i basisfremskrivningen for<br />
2050, hvilket betyder, at der er 148 PJ tilbage til at fordele mellem transport og<br />
energiproduktion. I basisfremskrivningen for 2050 er hele havvindmøllepotentialet<br />
på 68 PJ uudnyttet, og der findes tillige et uudnyttet potentiale for landvindmøller<br />
på 18 PJ. Det er antaget at 1/3 af elforbruget i transportsektoren dækkes af naturgas.<br />
Herefter allokeres hele landvind potentialet til transport, mens en den resterende<br />
elbehov til transport dækkes af havvind.<br />
I dette scenarium antages der at være et potentiale for anvendelse af bølgekraft på<br />
39 PJ 18 og et potentiale for anvendelse af solceller til elproduktion på 7,5 PJ.<br />
3.3.1 Antagelser og resultater transportsektoren<br />
Hvis der skal opnås reduktioner på 60 til 80 % i 2050 skal der opbygges et helt nyt<br />
transportsystem i Danmark, hvor der tilvejebringes de nødvendige infrastrukturforhold<br />
for nye køretøjstyper som elbiler, plug-in hybridbiler og brint til busser mv.<br />
Der vil ske et skift fra forbrug af benzin og diesel til forbrug af el i transportsektoren.<br />
Udfordringen er så at skaffe den mest miljøvenlige el til transportsektoren.<br />
I transportsektoren er gjort en række forudsætninger om hvilke teknologier og<br />
brændsler der antages anvendt i 2050, hvilket fremgår af Tabel 36.<br />
Tabel 36 Forudsætninger om transportteknologier i 2050, optimistisk scenarium.<br />
2050 Scenarium Erstattes med<br />
Benzinbiler (inkl. varevogne) 60 % bliver plugin-hybridbiler<br />
40 % elbiler<br />
Dieselbiler (inkl. varevogne) 97 % bliver plugin-hybridbiler<br />
3 % kører på biodiesel (RME på raps)<br />
Diesel busser og lastbiler 70 % brint<br />
Kilde: Egen tilvirkning.<br />
Tiltagene i transportsektoren er valgt ud fra deres enhedsreduktionsomkostninger<br />
(de samme som i det pessimistiske scenarium, se Figur 8), og de til rådighed værende<br />
biomasseresurser og øvrige resurser.<br />
I 2050 antages 60 % af benzinbilerne erstattet af hybridbiler og de resterende 40 %<br />
af elbiler. De har stort set samme marginale CO2 reduktionsomkostninger, men det<br />
forventes at være mere realistisk at påvirke bilkøberne til hybridbiler frem for elbiler<br />
(elbiler: 1.046 kr./ton, hybridbiler: 878 kr./ton). Dieselbilerne antages erstattet<br />
af 92 % hybridbiler (1.626 kr/ton), mens 8 % antages at køre med biobrændsler<br />
(RME, 607 kr./ton). I 2050 antages 70 % af busser og lastbiler at køre på brint, som<br />
har en marginal reduktionsomkostning på 150 kr./ton.<br />
18<br />
Det svarer til 225 km kystlinie (antaget) og en effekt på 10 MW per km, 4800 timer/år jf.<br />
Teknologikataloget, <strong>Energistyrelsen</strong> (2005b).
Det er valgt at bruge RME-potentialet til dieselbiler frem for til busser og lastbiler,<br />
da alternativet (hybridbiler) her er dyrere end alternativet for busser og lastbiler<br />
(brint).<br />
Det har vist sig, at den marginale reduktionsomkostning for både pluginhybridbiler<br />
og elbiler er meget følsom overfor batteriets levetid, som i udgangspunktet<br />
skønnes at være ca. 6 år – også i 2050. I afsnit 3.4.1 foretages følsomhedsberegninger<br />
for denne levetids betydning for rangordningen af tiltagene og de samlede<br />
omkostninger.<br />
Det fremgår af Tabel 37, at der samlet set bruges 231 PJ i transportsektoren i dette<br />
scenarium, hvilket er en reduktion i brændselsniveauet på 150 PJ i forhold til basisscenariet<br />
for 2050. Skiftet til de mere energieffektive drivmidler og transportformer<br />
betyder, at det samme transportbehov kan udføres med et væsentligt mindre energiforbrug.<br />
Samlet set udgør biodiesel, hybrid, brint og el 31 % af det samlede brændselsforbrug<br />
i transportsektoren i 2050. De 29 % resterende dieselforbrug kommer<br />
fra de 30 % busser og lastbiler, som ikke kører på brint samt til dieseltog og skibe,<br />
samt dieselforbrug til plugin hybrider.<br />
Tabel 37 Transportsektorens energiforbrug fordelt på brændsler, optimistisk scenarium,<br />
2050<br />
Basis Ændring Scenarium<br />
PJ % PJ PJ %<br />
Benzin 130 34 % -127 3 1 %<br />
Diesel 171 45 % -104 67 29 %<br />
JP 66 17 % 0 66 28 %<br />
Ethanol 0 0 % 0 0 0 %<br />
Biodiesel 15 4 % 2 17 8 %<br />
El 0 0 % 13 13 5 %<br />
Hybrid 0 0 % 36 36 16 %<br />
Brint 0 0 % 29 29 12 %<br />
Biogas 0 0 % 0 0 0 %<br />
Total 382 100 % -150 231 100 %<br />
Kilde: Egen tilvirkning. Note: Denne tabel indeholder i modsætning til Tabel 25 15 PJ biodiesel.<br />
Tabel 38 viser hvad forudsætningerne om transportsektoren i dette scenarium betyder<br />
for emissioner og omkostninger og dermed også de marginale reduktionsomkostninger.<br />
Det fremgår, at de årlige drivhusgasemissioner reduceres med 15,8<br />
millioner tons og samtidig koster det 15,6 mia. kr. årligt, altså i gennemsnit 987 kr.<br />
per reduceret ton CO2 ækvivalenter.<br />
63
Tabel 38 Emissioner og omkostninger ved alternative transportteknologier, optimistisk<br />
scenarium, 2050.<br />
Hybrid<br />
biler<br />
(b)<br />
El<br />
biler<br />
Hybrid<br />
biler<br />
(d)<br />
RME<br />
biler<br />
Brint<br />
gods<br />
/rute<br />
I alt<br />
Omkostninger "nye" mDKK 57.288 39.139 44.604 2.171 30.537 173.<strong>74</strong>0<br />
Emissioner "nye" mt 0,52 0,00 0,41 0,00 0,00 0,93<br />
Omkostninger "gamle" mDKK 52.734 35.156 39.466 2.059 29.893 159.309<br />
Emissioner "gamle" mt 5,7 3,8 3,6 0,2 4,29 17,55<br />
Ekstra Omkostninger mDKK 4.554 3.983 5.137 112 644 14.431<br />
Sparede emissioner mt 5,19 3,81 3,16 0,18 4,29 16,62<br />
Enhedsomkostning<br />
Kilde: Egen tilvirkning.<br />
DKK/t 878 1046 1626 607 150 868<br />
3.3.2 Antagelser og resultater energisektoren<br />
Det fremgår af Tabel 39, at 132 PJ el og 158 PJ varme erstattes med nye og mere<br />
energivenlige produktionsformer. Herved reduceres den samlede mængde drivhusgasser<br />
med 32,3 mio. tons CO2 ækvivalenter årligt i energisektoren. Samtidig stiger<br />
de omkostningerne til energiproduktionen med 5,5 mia. kr. årligt (nu 33,1 mia. kr.<br />
og før 27,6 mia. kr.).<br />
Tabel 39 Brændselsforbrug, produktion, emissioner og omkostninger ved alternativ el og varmeproduktion,<br />
optimistisk scenarie, år 2050<br />
Halm<br />
erhv.<br />
Træ<br />
erhv.<br />
Bølge<br />
for<br />
CKV<br />
Vind<br />
for<br />
CKV<br />
CCS<br />
kul for<br />
CKV<br />
CCS<br />
træ for<br />
CK<br />
CCS<br />
gas for<br />
CK<br />
Installeret kapacitet MW 1.651 1.989 1.461 1.927 1.708 640 2.383 871 330 1.375 14.338<br />
Indfyret, total PJ 38 45,2 25 29 62 20 65 5 27 7 323<br />
Produktion PJ 36 43 25 29 46 9 34 19 19 30 290<br />
- heraf el PJ 0 0 25 29 25 9 34 0 10 0 132<br />
- heraf varme PJ 36 43 0 0 22 0 0 19 10 30 158<br />
Omkostninger mDKK 3.027 3.739 2.332 3.793 5.266 4.696 5.554 1.070 1.926 1.688 33.090<br />
Emissioner mt 0,0 0,0 0,0 0,0 0,9 -1,7 0,6 0,0 0,0 0,0 -0,3<br />
Enhedsemission kg/GJ 0 0 0 0 19 -185 16 0 0 0 -1<br />
Enhedsomkostning DKK/GJ 85 87 92 132 114 509 162 57 101 57 114<br />
Fortræningspct % 45 % 55 % 19 % 22 % 25 % 7 % 26 % 100 % 97 % 100 % 98 %<br />
Fortrængte emis. mt 2,6 3,2 4,2 4,8 5,5 1,5 5,7 1,2 1,3 2,0 32,1<br />
Fortrængte omk. mDKK 2.864 3.450 2.984 3.408 3.927 1.090 4.056 1.462 1.709 2.638 27.588<br />
Fortr. enh.emis. kg/GJ <strong>74</strong> <strong>74</strong> 166 166 120 166 166 65 68 66 111<br />
Fortr. enhedsomk. DKK/GJ 80 80 118 118 85 118 118 78 90 89 95<br />
Sparet enhedsemis. kg/GJ <strong>74</strong> <strong>74</strong> 166 166 101 351 150 65 68 66 111<br />
Ekstra enhedsomk. DKK/GJ 5 7 -26 13 29 391 44 -21 11 -32 19<br />
VE bidrag % 3,9 % 4,7 % 4,9 % 5,6 % 0,0 % 0,0 % 0,0 % 2,1 % 2,3 % 3,3 % 26,8 %<br />
Reduktionspotentiale mt 2,6 3,2 4,2 4,8 4,6 3,2 5,1 1,2 1,3 2,0 32,3<br />
Enhedsomkostning DKK/t 62 91 -155 80 288 1.113 291 -319 169 -482 170<br />
Noter: Enhedsemission og enhedsomkostning er beregnet i forhold til summen af el- og varmeproduktion. Enhedsreduktionsomkostningen<br />
er beregnet i forhold til de faktisk reducerede emissioner (dvs. emissioner fra reservekapacitet er fraregnet). De fortrængte<br />
omkostninger og emissioner er beregnet ud fra tiltagets andel af den fortrængte gruppes el- og varmeproduktion, vægtet med de<br />
antagne priser for el og varme, den her såkaldte fortrængningsprocent. Hvis tiltagene fortrænger hele gruppens el- og<br />
varmeproduktion er summen af gruppe-tiltagens fortrængningsprocent 100, i modsat fald mindre end 100.<br />
VP for<br />
FV<br />
Biogas<br />
DKV<br />
I dette scenarium forsynes transportsektorens elbehov på 82 PJ med 1/3 gaskraft,<br />
og 2/3 landvind (18 PJ), bølgekraft (9 PJ) og havvind (28 PJ). Behovet for strøm til<br />
varmepumper forsynes med 12 PJ havvind. Dermed optræder disse energiformer<br />
ikke i Tabel 39 ovenfor, men er indregnet i omkostninger og emissioner for transporttiltagene.<br />
Hush<br />
VP<br />
I alt
Det fossile varmeforbrug i erhvervene (79 PJ) fortrænges med biomassebaseret<br />
varmeproduktion (36 PJ halm og 43 PJ træ). Herefter er der stadig en del uudnyttede<br />
træ tilbage, som i dette scenarium benyttes til central elproduktion med CCS (9<br />
PJ el ud af de 122 PJ for hele CKV) 19 . For resten af de centrale værkerne etableres<br />
der CCS, både på kul og gasværker, så de sidste 59 PJ el produceres med CCS (25<br />
PJ kulfyrede med samproduktion af varme og 34 PJ gasfyrede kraftværker). Varmeafsætningsmuligheden<br />
sætter her grænsen for brug af kulkraftvarme med CCS.<br />
Den uudnyttede biogas (27 PJ) benyttes til at producere decentral kraftvarme, som<br />
erstatter en stor del af den naturgasbaserede decentrale kraftvarme (10 PJ el og 10<br />
PJ varme).<br />
Hele fjernvarmeproduktionen på 19 PJ varme erstattes af varmepumper i dette scenarium,<br />
og tilsvarende erstattes husholdningernes individuelle gas- og oliefyr med<br />
varmepumper (30 PJ).<br />
Tabel 40 viser hvilke brændsler der anvendes i elproduktionen (inkl. produktion til<br />
varmepumper og transportformål) i det optimistiske scenarium. Der er nu 67 %<br />
elproduktion på vedvarende energi (49 PJ af biomasse, 99 PJ vind og 34 PJ bølgekraft)<br />
i forhold til 24 % i basisfremskrivningen. Den forudsatte biomasseimport i<br />
dette scenarium øger den biomassebaserede elproduktion til 18 %.<br />
Tabel 40 Brændselssammensætningen i elproduktionen, optimistiske scenarium, 2050.<br />
Basis produktion Produktion i alternativt scenarie<br />
Basis<br />
Basis<br />
andel<br />
Basis<br />
erstatning<br />
Til<br />
transport<br />
Til varmepumper<br />
I alt Andel<br />
PJ % PJ PJ PJ PJ %<br />
Kul 107 62 % 25 0 0 25 9 %<br />
Gas 25 14 % 34 27 0 61 23 %<br />
Biomasse 30 17 % 49 0 0 49 18 %<br />
Vind o.l. 12 7 % 66 55 12 133 49 %<br />
Ej fortrængt 3 3 1 %<br />
Total 1<strong>74</strong> 100 % 176 82 12 271 100 %<br />
Note: En lille andel decentral elproduktion fortrænges ikke.<br />
3.3.3 Samlede reduktioner og omkostninger<br />
Det fremgår af MAC kurven (Figur 10), at der kan opnås en samlet reduktion af<br />
drivhusgasser på 73 % i forhold til 1990-emissionerne. Varmepumper er en gevinst<br />
i forhold til basisfremskrivningens teknologier, og biogas i den decentrale kraftvarmeproduktion<br />
er blandt de billigste tiltag. Dernæst er det et stort stykke af kurven,<br />
hvor energitiltagene gradvist stiger op til 700 kr. per reduceret ton CO2 (ca. op<br />
til 45 % reduktion). Herefter kommer en række dyre landbrugs og transporttiltag<br />
(hybridbiler og elbiler). I den dyre ende ligger også central elproduktion på biomasse<br />
med CCS.<br />
19 Der er i alt en uudnyttet ressource på 70 PJ træ i 2050, idet der er 147 PJ potentiale i 2050 og det fratrækkes<br />
forbruget i basisfremskrivningen på 77 PJ (se tabel 20). Resten fordeles med 45 PJ til erstatning af erhvervenes<br />
varmeproduktion (fossil), og 20 PJ til at producere central elproduktion med CCS.<br />
65
Figur 10 Reduktionspotentiale og marginale reduktionsomkostninger, optimistiske scenarium,<br />
2050.<br />
(DKK/t)<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
500<br />
0<br />
Varmepumper i husstande<br />
Varmepumpe for FV<br />
Bølgeenergi<br />
Halmfyring i erhverv<br />
Havvind for CKV<br />
Flisfyring i erhverv<br />
Brint gods/rute<br />
Biogas for DKV<br />
Kulkraftvarme CCS for CKV<br />
-500<br />
-10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%<br />
Kilde: Egen tilvirkning.<br />
Reduktionsmålsætning (% i forhold til 1990 emission)<br />
De 73 % reduktioner der kan opnås i dette scenarium koster samfundet 25 mia. kr.<br />
årligt, hvilket svarer til 0,76 % af BNP. Reduktionsomkostningerne ved forskellige<br />
reduktionsmålsætninger i det optimistiske scenarium er vist i Tabel 41, idet det<br />
antages at reduktionerne skal opnås på dansk jord.<br />
Tabel 41 Reduktionsomkostninger for danske reduktioner ved forskellige reduktionsmålsætninger,<br />
optimistiske scenarium 2050.<br />
Max emission (Mt) 45 % 50 % 55 % 60 % 65 % 70 % 73 %<br />
Max emission (Mt) 39,2 35,7 32,1 28,5 25,0 21,4 19,4<br />
Reduktion (Mt i fht basis) 33,9 37,4 41,0 44,6 48,1 51,7 53,7<br />
- heraf kvotebelagt 69 % 62 % 57 % 52 % 51 % 51 % 49 %<br />
Total omkostning (mDKK) 4.540 6.576 9.709 13.158 16.975 21.760 25.263<br />
Total omkostning (% af BNP) 0,14 % 0,20 % 0,29 % 0,40 % 0,51 % 0,66 % 0,76 %<br />
Gns. omkostning (kr/ton) 75 122 188 250 311 382 433<br />
Marginal omkostning (kr/ton) 450 878 878 1.046 1.113 1.626 3.342<br />
Note: Den totale omkostning er beregnet uden at medtage gevinsterne fra tiltag med negative reduktionsomkostninger,<br />
mens den gennemsnitlige omkostning dækker alle tiltag.<br />
3.4 Følsomhedsanalyser<br />
3.4.1 Levetid for batterier til elbiler og plug-in hybridbiler<br />
Som nævnt tidligere har levetiden af batterier til plug-in hybridbiler stor betydning<br />
for disse køretøjers reduktionsomkostning, fordi batteriet udgør en meget stor del<br />
af ekstraomkostningen. Levetiden er ansat til 6,2 år ud fra de hidtidige erfaringer<br />
med batteri- og hybridbiler, men dette er et område med forholdsvis begrænset<br />
viden og en relativt stor teknologisk udvikling.<br />
Derfor er der foretaget en følsomhedsanalyse der viser reduktionsomkostningerne<br />
såfremt levetiden for batteriet i stedet er 13 år, dvs. hele bilens levetid.<br />
Gaskraft CCS<br />
Færre husdyr<br />
Hybrid biler (b)<br />
Skovrejsning<br />
El biler<br />
Træ CCS for CK<br />
Hybrid biler (d)
Tabel 42 Reduktionsomkostninger (% af BNP), med kort og lang batterilevetid for el- og<br />
plug-in hybrid biler, pessimistiske scenarium 2050.<br />
Reduktionsmål (% af 1990) 25 % 30 % 35 % 40 % 45 % 50 % 53 %<br />
Pessimistisk scenarium 0,05 % 0,08 % 0,11 % 0,15 % 0,24 % 0,35 % 0,46 %<br />
Pessimistisk scenarium, 13 år 0,03 % 0,05 % 0,08 % 0,11 % 0,15 % 0,22 % 0,29 %<br />
Kilde: Egen tilvirkning.<br />
Tabel 43 Reduktionsomkostninger (% af BNP), med kort og lang batterilevetid for el- og<br />
plug-in hybrid biler, optimistiske scenarium 2050<br />
Reduktionsmål (% af 1990) 45 % 50 % 55 % 60 % 65 % 70 % 73 %<br />
Optimistisk scenarium 0,14 % 0,20 % 0,29 % 0,40 % 0,51 % 0,66 % 0,76 %<br />
Optimistisk scenarium, 13 år 0,09 % 0,12 % 0,16 % 0,21 % 0,32 % 0,43 % 0,51 %<br />
Kilde: Egen tilvirkning.<br />
Denne følsomhedsanalyse viser at levetiden for batterier har meget markant indflydelse<br />
når man ønsker danske reduktioner på over 50 %. I det pessimistiske scenarium<br />
er faldet i de samlede omkostninger er på 1,7 promillepoints for en 53 % reduktion<br />
i forhold til 1990, hvilket svarer til en reduktion i reduktionsomkostningerne<br />
på ca. 5,6 mia. kr. årligt, svarende til cirka en 1/3 af den totale reduktionsomkostning.<br />
Med en kort batterilevetid er reduktionsomkostningerne for hhv. benzin og<br />
diesel plugin-hybrider på 878 og 1.626 kroner, men den fordoblede levetid bevirker<br />
at benzin plugin-hybrid falder til 1 kr./ton, diesel plugin-hybrid falder til 473<br />
kr./ton.<br />
I det optimistiske scenarium falder de samlede omkostninger 2,6 promillepoints<br />
ved en 73 % reduktionsmålsætning, hvilket svarer til et fald i reduktionsomkostningerne<br />
på ca. 8,6 mia. kr. årligt, eller 1/3 af den samlede reduktionsomkostning.<br />
Disse omkostningsfald ændrer også på rangordningen af tiltagene og MACkurvens<br />
udseende, hvilket er illustreret for det optimistiske scenarium i Figur 11.<br />
Figur 11 MAC kurve for optimistiske scenarium, 2050 med lang batterilevetid<br />
(DKK/t)<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
500<br />
0<br />
Varmepumper i husstande<br />
Varmepumpe for FV<br />
Bølgeenergi<br />
Halmfyring i erhverv<br />
Havvind for CKV<br />
Flisfyring i erhverv<br />
Brint gods/rute<br />
Biogas for DKV<br />
Kulkraftvarme CCS for CKV<br />
-500<br />
-10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%<br />
Reduktionsmålsætning (% i forhold til 1990 emission)<br />
3.4.2 Varmepumper i central kraftvarmeproduktion<br />
I denne følsomhedsberegning ses der på betydningen af, at erstatte den centrale<br />
varmeproduktion med varmepumper frem for at forsætte den kulbaserede kraftvarmeproduktion<br />
med CCS teknologi. Den nye MAC kurve er vist i Figur 12. Her<br />
Gaskraft CCS<br />
Færre husdyr<br />
Hybrid biler (b)<br />
Skovrejsning<br />
El biler<br />
Træ CCS for CK<br />
Hybrid biler (d)<br />
67
er varmepumpernes reduktionsomkostning 330 kr./ton, som erstatter det tidligere<br />
CCS i kulbaseret central kraftvarme til 341 kr./red. reduceret ton CO2. Til gengæld<br />
er der nu behov for etablering af yderligere gaskraftværker med CCS. I dette scenarium<br />
og med omkostningerne til den valgte gaskraftteknologi er det ikke nogen<br />
fordel at anvende varmepumperne i den centrale kraftvarmeproduktion, da den<br />
begrænser muligheden for at reducere emissioner for den samproducerede el og<br />
varme med CCS.<br />
Figur 12 MAC kurve for optimistiske scenarium, 2050 med varmepumper i central kraftvarme.<br />
(DKK/t)<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
500<br />
0<br />
Varmepumper i husstande<br />
Varmepumpe for FV<br />
Bølgeenergi<br />
Halmfyring i erhverv<br />
Havvind for CKV<br />
Flisfyring i erhverv<br />
Brint gods/rute<br />
Biogas for DKV<br />
Gaskraft CCS<br />
-500<br />
-10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%<br />
Varmepumpe for CKV<br />
Færre husdyr<br />
Reduktionsmålsætning (% i forhold til 1990 emission)<br />
Tabel 44 viser konsekvenserne af at anvende varmepumper frem for CCS i den<br />
kulbaserede centrale kraftvarmeproduktion.<br />
Tabel 44 Reduktionsomkostninger (% af BNP), med og uden varmepumper i centrale kraftvarmeproduktion.<br />
optimistiske scenarium 2050<br />
Reduktionsmål (% af 1990) 45 % 50 % 55 % 60 % 65 % 70 % 73 %<br />
Optimistisk scenarium 0,14 % 0,20 % 0,29 % 0,40 % 0,51 % 0,66 % 0,76 %<br />
Optimistisk scenarium, VP 0,14 % 0,19 % 0,29 % 0,38 % 0,49 % 0,62 % 0,75 %<br />
Note: (C) betyder de centrale skøn, hvor varmepumper ikke anvendes til erstatning for central kraftvarmeproduktion<br />
(F) angiver det alternative skøn, hvor varmepumper erstatter en del af varmeproduktionen<br />
på de kulfyrede centrale kraftvarmeværker.<br />
I det optimistiske scenarium falder de samlede omkostninger med op til 0,1-<br />
0,2promillepoints for de fleste målsætninger. Følsomhedsanalysen viser altså, at<br />
kulkraftvarme med CCS giver omtrent de samme reduktionsmuligheder, både i<br />
potentialer og omkostninger som gaskraft og varmepumper. Med de relativt små<br />
forskelle og usikkerhederne forbundet med denne type analyse, kan det ikke umiddelbart<br />
konkluderes at den ene teknologisammensætning er mere effektiv end den<br />
anden.<br />
3.4.3 Varmepumper i central kraftvarme og mere vindpotentiale<br />
I denne følsomhedsberegning ses der på betydningen af et muligt større vindpotentiale<br />
i 2050. Der bliver dermed øget mulighed for anvendelse af havvind til elproduktion<br />
i energisektoren. Denne følsomhedsberegning bygger ovenpå følsomhedsberegningen<br />
i afsnit 3.4.2, hvor der anvendes varmepumper i den centrale kraftvarme.<br />
Hybrid biler (b)<br />
Skovrejsning<br />
El biler<br />
Træ CCS for CK<br />
Hybrid biler (d)
Det antages, at der er en fordobling af vindpotentialet i forhold til det skøn <strong>Energistyrelsen</strong><br />
har foretaget i "Fremtidens havvindmølleplaceringer 2025" (<strong>Energistyrelsen</strong><br />
(2006)). Heri er antaget, at havvindmølleparkerne forsat skal ligge langt fra<br />
land, så de generer mindst muligt. I denne følsomhedsanalyse åbnes der op for, at<br />
der yderligere kan etableres flere havvindmølleparker tættere på land uanset de<br />
visuelle gener herved. Det antages at havvindpotentialet kan øges så meget at havvind<br />
har potentialet til helt at fortrænge gas og kul fra CKV. I dette scenarie betyder<br />
det en udvidelse af havvindmøllepotentialet på 53 PJ, dvs. omkring 75 % ud<br />
over hvad der er forudsat i "Fremtidens Havvindmølleplaceringer".<br />
Konsekvenserne af dette fremgår af den nye MAC kurve, som er vist i Figur 13.<br />
Her ses det, at MAC kurven er fladere og billigere i starten, i det de forholdsvis<br />
billige havvindmøller og varmepumper kommer ind og erstatter den tidligere store<br />
mængde el- og varmeproduktion på centrale værker med CCS. Den samlede reduktionsmulighed<br />
stiger med 2 % point til 75 %, idet restudledningerne fra CCS anlæggene<br />
forsvinder helt.<br />
På trods af den økonomiske fordel i gaskraft med CCS sammenlignet med at fyre<br />
med træ til kraftproduktion med CCS, er det valgt at bibeholde brugen af træ, for at<br />
øge de samlede reduktioner mest muligt. I dette scenarie stammer 70 % af al elproduktion<br />
fra vind, bølgekraft og solceller. Det er ikke undersøgt i hvilken udstrækning<br />
denne andel giver anledning til yderligere systemintegrationsomkostninger o.l.<br />
Der er dog heller ikke medregnet økonomiske fordele ved at placere havvindmøllerne<br />
tættere på land.<br />
Figur 13 MAC kurve for optimistiske scenarium, 2050 med mere vindpotentiale.<br />
(DKK/t)<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
500<br />
0<br />
-500<br />
Varmepumper i husstande<br />
Varmepumpe for FV<br />
Bølgeenergi<br />
Halmfyring i erhverv<br />
Havvind for CKV<br />
Flisfyring i erhverv<br />
Brint gods/rute<br />
Biogas for DKV<br />
Varmepumpe for CKV<br />
Færre husdyr<br />
-10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%<br />
Reduktionsmålsætning (% i forhold til 1990 emission)<br />
Der kan opnås en reduktion på i alt 75 % af emissionerne i 1990, og omkostningerne<br />
herved er 21,3 mia. kr. årligt svarende til 0,70 % af BNP. Tabel 45 viser konsekvenserne<br />
af det øgede havvindpotentiale ved forskellige reduktionsmålsætninger.<br />
Tabel 45 Reduktionsomkostninger (% af BNP), med øget havvindpotentiale. optimistiske<br />
scenarium 2050<br />
Reduktionsmål (% af 1990) 45 % 50 % 55 % 60 % 65 % 70 %<br />
Optimistisk scen. 0,14 % 0,20 % 0,29 % 0,40 % 0,51 % 0,66 %<br />
Optimistisk scen., VP 0,14 % 0,19 % 0,29 % 0,38 % 0,49 % 0,62 %<br />
Optimistisk scen., VP+Vind 0,08 % 0,13 % 0,21 % 0,31 % 0,41 % 0,53 %<br />
Kilde: Egen tilvirkning.<br />
Hybrid biler (b)<br />
Skovrejsning<br />
El biler<br />
Hybrid biler (d)<br />
69
Denne følsomhedsanalyse viser at med de valgte forudsætninger for vindkraftens<br />
omkostninger, er der umiddelbart en fordel i at benytte vindkraft frem for CCS.<br />
Imidlertid behandler denne analyse ikke effekttilstrækkelighed, som kan bliver et<br />
udtalt problem, når vindkraft indtager en så dominerende position i elforsyningen.<br />
Såfremt denne andel vindkraft skal integreres i det danske elsystem skal der ud fra<br />
de nuværende erfaringer med vindkraft formentlig foretages betydelige ekstrainvesteringer<br />
i reservekapacitet eller ekstra transmissionslinjer til og fra udlandet, lagring<br />
af strømmen gennem forskellige medier og fleksibilitet i elforbruget.<br />
Derfor er denne følsomhedsanalyse kun illustrativ i forhold til den forholdsvis begrænsede<br />
reduktionseffekt der opnås ved at bruge så betydelige mængder vindkraft<br />
frem for CCS til gas og kul. Med den beherskede klimagevinst og de forsyningssikkerhedsproblemer<br />
som scenariet umiddelbart synes at medføre, kan man konkludere<br />
at det næppe er klimagevinster som kan drive et skift helt væk fra CCS til<br />
fordel for vind.<br />
3.5 Diskussion 2050<br />
I basisfremskrivningen for 2050 er drivhusgasemissionerne steget med 2 % i forhold<br />
til 1990-emissionerne, hvilket medfører at reduktionskravet for en 60-80 %<br />
reduktion er betragteligt. Det vil kræve at der iværksættes en række omfattende<br />
ændringer i energisektoren og transportsektoren.<br />
Sådanne ambitiøse reduktionsmålsætninger vil kræve helt nye visioner for energisektoren<br />
og transportsektoren og her er valgt to scenarier, hvor det giver et pessimistisk<br />
bud på sådanne visioner og det andet et mere optimistisk.<br />
En anden udfordring i 2050 i forhold til 2020 er, at varmeefterspørgslen falder og<br />
el-efterspørgslen stiger, hvilket gør det kompliceret at finde billige drivhusgasemissioner.<br />
Der er bedre og mere omkostningseffektive muligheder for at erstatte varme,<br />
såsom varmepumper. Til gengæld er det sværere at erstatte en stigende elproduktion<br />
i en situation, hvor produktionen af el på de store centrale kraftvarmeværker<br />
begrænses af et faldende behov for varmeproduktion (varmebindingen i modellen).<br />
Igennem årene er Danmarks store centrale værker dimensioneret til en vis<br />
kraftvarmeproduktion (samproduktion), og i en situation hvor der ikke længere er<br />
behov for varmen, bliver denne samproduktionsfordel forsvindende. I stedet er der<br />
stigende behov for rene elproduktionsanlæg, dels fordi elefterspørgslen i husstande<br />
og industri stiger og dels fordi der kræves en stigende opstrøms-elproduktion til<br />
transportsektoren. Hvis der skal opnås reduktioner på 60-80 % i 2050 skal der opbygges<br />
et helt nyt transportsystem i Danmark, som indeholder nye køretøjstyper<br />
som elbiler, plug-in hybridbiler og brint til busser og distributionslastbiler mv.<br />
Alt dette kræver yderligere elforbrug. Altså er det lidt et paradoks, at det eksempelvis<br />
er omkostningseffektivt at forsyne husholdningers decentrale kraftvarmeforbrug<br />
og fjernvarme med via varmepumper tilknyttet fjernvarmenettet, men samtidig<br />
reducerer det varmeafsætningen på de store centrale værker, hvilket også medfører<br />
reduceret elproduktion herfra (eller reduceret rentabilitet pga. den manglende<br />
indtjening fra varmesalget). Denne elproduktion skal i 2050 scenarierne etableres<br />
på anden vis såsom vindmøller, bølgekraft, nye store centrale el-produktionsanlæg<br />
på biomasse mv. Bølgekraft antages også til en vis grad at en økonomisk realiserbar<br />
mulighed i 2050.<br />
I det pessimistiske scenarium antages der ikke at være mulighed for biomasseimport,<br />
og dermed er det alene den indenlandske biomasse og vindpotentialer der er
til rådighed. Det ligger en begrænsning på hvor meget den vedvarende energi kan<br />
være med til at reducere emissionerne i dette scenarium. Potentialet for yderligere<br />
vindmøller er baseret på <strong>Energistyrelsen</strong>s skøn over uudnyttet potentiale, som er<br />
beskrevet i "Fremtidens havvindmølleplaceringer 2025" (<strong>Energistyrelsen</strong> (2006)).<br />
Heri er antaget, at havvindmølleparkerne forsat skal ligge langt fra land, så de generer<br />
mindst muligt. Hvis der blev åbnet op for havvindmølleparker tættere på land<br />
- uanset de visuelle gener herved - så kunne der opnås mere VE elproduktion i<br />
scenariet.<br />
Til gengæld satses intensivt på etablering af CCS i den centrale varme og elproduktion,<br />
hvor potentialet anvendes fuldt ud, idet det antages at der er gode økonomiske<br />
muligheder for CCS i 2050 på kommercielle vilkår.<br />
I det optimistiske scenarium antages der tilvejebragt 100 PJ træ og anden biomasse.<br />
Dermed etableres der et større VE potentiale i dette scenarium. I transportsektoren<br />
erstattes alle personbiler (benzin og diesel) med hybridbiler, elbiler og en lille del<br />
på biodiesel. Dermed anvendes ikke længere benzin og diesel hertil. Af busserne<br />
kører 70 % på brint, idet denne teknologi har vist sig relativt omkostningseffektiv<br />
givet de valgte antagelser. I dette scenarium er der et stort behov for opstrøms<br />
elproduktion til transportsektoren og derfor alt det uudnyttede havvindmøllepotentiale<br />
til dette behov. Altså er der ingen havvind tilbage til elproduktion til husholdninger<br />
og industri. Desuden anvendes store dele af bølgekraften også til opstrøms<br />
elproduktion til transportsektoren.<br />
Transportsektoren udviser et stort fald i emissionerne i dette scenarium, men alt<br />
den klimavenlige el bruges dermed i denne sektor. Det betyder, at det stadig er<br />
nødvendig at producere en stor del el på centrale kraftværker for at dække behovet<br />
for elefterspørgslen i husholdninger og erhverv. For at reducere emissioner fra den<br />
centrale kraftproduktion anvendes også i dette scenarium CCS (på kulværker og<br />
gas-kraftværker).<br />
Den importerede biomasse bruges i høj grad til at erstatte fossil proces- og rumvarme<br />
i erhvervene. Der anvendes dog også en stor del på centrale biomasse fyrede<br />
elværker, hvor der også etableres CCS for at hente yderligere drivhusgasreduktioner<br />
i denne produktion.<br />
I et følsomhedsscenarie blev det vist at den øgede elefterspørgsel kan imødekommes<br />
med en stor forøgelse af antallet af nye havvindmølleparker. Imidlertid bringer<br />
dette vindkraft op på 70 % af den samlede elproduktion, og dette kan muligvis<br />
indebære så betragtelige udfordringer for opretholdelse af balancen i elsystemet, at<br />
et sådant scenarie må anses for praktisk umuligt. Scenariet antydede også, at klimagevinsten<br />
ved at vindkraft helt fortrænger CCS fra det optimistiske scenarium<br />
næppe kan blive en selvstændig begrundelse for så stor en andel vindkraft.<br />
Med de anvendte antagelser særligt omkring de til rådighed stående biomassepotentialer<br />
har det ikke været oplagt hvilke reduktionstiltag der kan begrænse udledninger<br />
fra bane-, luft- og søtransport. Disse sektorers emissioner udgør 5,5 mio.<br />
tons CO2 ækvivalenter svarende til 7,7 % af Danmarks 1990 emissioner. En mere<br />
spekulativ mulighed som ikke er undersøgt, er teknologiske landvindinger for<br />
biobrændstoffer som ikke er naturligt hjemmehørende i Danmark, som fx alger,<br />
jatropha-bønner o.l. Sådanne biobrændstoffer ville – i fald de blev succesfulde –<br />
kunne importeres på linje med råolie og bære en reduktionsomkostning grundet i<br />
deres ekstraomkostning i forhold til det brændstof de ville fortrænge.<br />
Resultater og konklusioner fra disse to scenarier er følgende:<br />
71
• Der kan reduceres 53 % af drivhusgasemissioner i forhold til 1990niveauet<br />
i det pessimistiske scenarium. Reduktionsomkostningerne hertil<br />
udgør 0,46 % af BNP.<br />
• Der kan reduceres 73 % af drivhusgasemissionerne i forhold til 1990niveauet<br />
i det optimistiske scenarium. Reduktionsomkostninger hertil er<br />
0,75 % af BNP.<br />
• Det tyder på, at energispareindsatsen med fordel kan fokuseres på at spare<br />
på industriens procesvarme, da en stor del af den importerede biomasse<br />
anvendes her (halm og flisfyring i erhverv), og så kan biomassen anvendes<br />
til miljøvenlig elproduktion i stedet<br />
• Samtidig tyder det på, at der med fordel kan fokuseres på energibesparelser<br />
i elforbrug frem for varmeforbruget.<br />
• Den stigende elefterspørgsel i husholdninger og erhverv samt til et nyt<br />
transportsystem kombineret med et faldende varmeforbrug er – på grund af<br />
varmebindingen – en udfordring, når der skal reduceres emissioner fra centrale<br />
kraftvarmeværker..<br />
• Resultaterne er meget følsomme overfor elbiler og plug-in-hybridbilernes<br />
batterilevetid. I det optimistiske scenarium vil en levetid på 13 år frem for<br />
6 år reducere omkostningerne med cirka 1/3 fra 0,75 % af BNP til 0,51 %.<br />
3.6 Litteraturliste<br />
Ea Energy Analyses og RISØ National Laboratory. 2007, udkast maj. Danish<br />
greenhouse gas reduction scenarios for 2020 and 2050. Udarbejdes for Miljøstyrelsen.<br />
<strong>Energistyrelsen</strong>. 2005b. Technology Data for Electricity and Heat Generating<br />
Plants. Udarbejdet af <strong>Energistyrelsen</strong>, Elkraft System og Eltra. Marts 2005.<br />
<strong>Energistyrelsen</strong>. 2006. Fremtidens havvindmølleplaceringer 2025.<br />
<strong>Energistyrelsen</strong>. 2007. Appendiks: Forudsætninger for samfundsøkonomiske analyser<br />
på energiområdet. Januar 2007.<br />
<strong>Energistyrelsen</strong>. 2008. Basisfremskrivning af Danmarks energiforbrug frem til<br />
2025, notat 17. januar 2008, samt tilhørende talmateriale fra<br />
http://www.ens.dk/graphics/ENS_Energipolitik/strategi_visionaer/Detaljeredetal%20basis_dec07.xls<br />
International Energy Agency. 2006. Energy Technology Perspectives - Scenarios<br />
& Strategies to 2050.<br />
Jørgensen, K. 2007. Personlig kommunikation med Kaj Jørgensen fra RISØ vedrørende<br />
effecter og omkostninger ved diverse transportsektorteknologier. Emails<br />
modtaget i perioden 25. oktober til 9. November 2007.<br />
Renewable Energy Technology Deployment (RETD). 2007. Renewable Energy<br />
Costs and Benefits for Society (RECaBS). A project under the International Energy<br />
Agency’s Implementing Agreement on Renewable Energy Technology Deployment<br />
(RETD). Projektet udarbejdes af Ea Energianalyse for RETD, og forventes færdiggjort<br />
ved udgangen af oktober 2007. Data om teknologierne fra projektet er hentet<br />
på projektets hjemmeside www.recabs.org.
Bilag A: Anvendte forkortelser<br />
APF Advanced Pulverised Fuel (kul)<br />
CCS Carbon Capture and Sequestration<br />
CKV Central kraftvarme<br />
DKV Decentral kraftvarme<br />
DME Di-Methyl (en gas bl.a. egnet til transportformål)<br />
ENS <strong>Energistyrelsen</strong><br />
Erhv. Erhverv (produktionserhverv og servicevirksomhed jf. ENS fremskrivning)<br />
FM Finansministeriet<br />
FV Fjernvarme<br />
GJ Giga joule<br />
Hush. Husholdninger<br />
KV Kraftvarme<br />
MAC Marginal Abatement Cost (marginal reduktionsomkostning)<br />
mDKK Millioner danske kroner<br />
MST Miljøstyrelsen<br />
mt Millioner tons CO2 ækvivalenter (med mindre andet er nævnt)<br />
PJ Peta joule (1 million Giga joule)<br />
RME Raps Metyl Ester (raffineret rapsolie til dieselmotorer)<br />
SØK Samfundfundsøkonomisk<br />
VP Varmepumper<br />
73
Bilag B – Fremskrivning af energiforbrug<br />
i basis for 2050<br />
Efter en mindre stigning i varmevirkningsgraden mellem 2005 og 2010, ligger de<br />
gennemsnitlige el- og varmevirkningsgrader (defineret som henholdsvis el- og<br />
varmeproduktion delt med totalt brændselsforbrug i el- og fjernvarmeproduktionen)<br />
mere eller mindre konstant frem til 2025. Denne tendens er antaget forsat til<br />
2050.<br />
Figur 14 Virkningsgrader 2006-2050 (samlet produktion per brændselsforbrug)<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050<br />
Kilde: Egen tilvirkning.<br />
Fjernvarme<br />
Elektricitet<br />
De beskrevne vækstrater giver anledning til følgende udvikling i energiforbruget.<br />
Figur 15 Udvikling i energiforbruget i basisscenarium, 2050 (PJ)<br />
energiforbrug i PJ<br />
500,00<br />
400,00<br />
300,00<br />
200,00<br />
100,00<br />
0,00<br />
2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050<br />
-100,00<br />
Kilde: Egen tilvirkning.<br />
El og fjernvarme, brutto<br />
Transport<br />
El<br />
Fjernvarme<br />
Industri<br />
Husholdninger<br />
Olie- og gassektor<br />
Eleksport
Bilag C – Teknologidata, energi<br />
Tabel C-1: Energisektor teknologidata for 2020<br />
Investering <br />
Driftstimer <br />
Levetid<br />
mDKK/MW h/år år<br />
Faste<br />
omk.<br />
mDKK /<br />
MW / år<br />
Var.<br />
omk.<br />
DKK /<br />
MWh<br />
Br<br />
trans.<br />
DKK /<br />
GJ<br />
PSO<br />
tilsk.<br />
DKK /<br />
MWh<br />
El<br />
virk.<br />
Varme<br />
virk.<br />
NOx<br />
SO2<br />
Partikler<br />
% % ton/GJ ton/GJ kg/GJ<br />
ENS basis kul kond. (ENS) 9,6 4000 30 0,16 25,0 0,5 0 42 % 0 % 40 30 11<br />
ENS basis olie kond (ENS) 3,2 1400 30 0,04 16,0 1,7 0 28 % 0 % 40 326 5<br />
ENS basis gas kond. (ENS) 3,2 4000 30 0,12 20,0 3,1 0 41 % 0 % 10 0 0<br />
ENS basis kul CKV (ENS) 9,6 4000 30 0,16 25,0 0,5 0 33 % 60 % 40 30 11<br />
ENS basis gas CKV (ENS) 3,2 4000 30 0,10 26,0 0,5 0 34 % 46 % 10 0 0<br />
ENS basis gas DKV (ENS) 5,6 4500 30 0,16 25,0 3,1 0 34 % 49 % 10 0 0<br />
APF kondens (01) 9,6 4000 30 0,13 14,4 0,5 0 51 % 0 % 40 30 11<br />
APF CCS kondens (01) 14,3 4000 30 0,13 14,4 0,5 0 45 % 0 % 40 30 11<br />
APF udtag (01) 9,6 4000 30 0,13 14,4 0,5 0 44 % 50 % 40 30 11<br />
APF CCS udtag (01) 14,3 4000 30 0,13 14,4 0,5 0 40 % 35 % 40 30 11<br />
Store træ K (03) 9,6 4000 30 0,16 24,0 10,0 0 51 % 0 % 40 26 35<br />
Store træ K CCS (03) 14,3 4000 30 0,16 24,0 10,0 0 45 % 0 % 40 26 35<br />
Store bio KV (03) 9,6 4000 30 0,16 24,0 10,9 0 43 % 57 % 40 26 35<br />
Store halm KV (03) 9,6 4000 30 0,16 24,0 11,8 0 43 % 57 % 40 26 35<br />
Store træ KV (03) 9,6 4000 30 0,16 24,0 10,0 0 45 % 43 % 40 26 35<br />
GTCC kondens (07) 3,2 4000 30 0,09 23,2 3,1 0 58 % 0 % 10 0 0<br />
GTCC CCS kondens (07) 5,1 4000 30 0,09 23,2 3,1 0 52 % 0 % 10 0 0<br />
GTCC modtryk (07) 3,2 4000 30 0,09 12,0 3,1 0 49 % 61 % 10 0 0<br />
GTCC CCS modtryk (07) 5,1 4000 30 0,09 12,0 3,1 0 43 % 55 % 10 0 0<br />
GTCC decentr. (07) 5,6 4500 25 0,08 22,0 7,5 0 48 % 36 % 10 0 0<br />
DKV gas motor (08) 9,6 4500 22,5 0,00 72,0 7,5 80 41 % 44 % 20 0 3<br />
DKV dual motor (08) 7,2 4500 22,5 0,00 56,0 7,5 80 44 % 61 % 200 0 6<br />
Dec. bio, diverse (10) 18,0 4500 20 0,40 112,0 9,0 100 39 % 59 % 100 0 0<br />
Dec. bio, træflis (10) 18,0 4500 20 0,40 112,0 10,0 100 39 % 59 % 100 0 0<br />
Dec. bio, halm (10) 18,0 4500 20 0,40 112,0 7,9 100 39 % 59 % 100 0 0<br />
Central biogas (13) 35,2 8000 20 0,00 240,0 0,0 100 35 % 35 % 0 0 0<br />
Landvind møller (20) 8,0 2700 20 0,00 25,0 0,0 0 100 % 0 % 0 0 0<br />
Havvind møller (21) 19,7 4157 20 0,00 30,6 0,0 0 100 % 0 % 0 0 0<br />
Solcelle PV (22) 13,6 1000 30 0,14 0,0 0,0 100 20 % 0 % 0 0 0<br />
Bølge kraft (23) 14,8 4800 20 0,00 48,0 0,0 100 100 % 0 % 0 0 0<br />
Dec. KV affald (05) 40,8 8000 20 1,63 152,0 0,0 100 26 % 73 % 11 11 11<br />
Mikro varme pumpe (50) 4,8 6000 20 0,02 0,0 0,0 0 0 % 376 % 0 0 0<br />
Lille varme pumpe (50) 4,8 6000 20 0,02 0,0 0,0 0 0 % 376 % 0 0 0<br />
Stor varme pumpe (50) 7,6 6000 20 0,01 0,0 0,0 0 0 % 376 % 0 0 0<br />
Dec FV bio (51) 4,0 6000 20 0,12 0,0 9,0 0 0 % 90 % 80 0 11<br />
Dec FV træpiller (15) 3,8 6000 20 0,12 0,0 10,0 0 0 % 90 % 80 0 15<br />
Dec FV halmpiller (51) 4,0 6000 20 0,12 0,0 7,9 0 0 % 90 % 80 80 15<br />
Dec FV fossil (52) 0,5 6000 20 0,01 0,0 8,8 0 0 % 90 % 63 119 5<br />
Geoterm. varme (53) 6,4 6000 25 0,10 112,0 0,0 0 0 % 400 % 0 0 0<br />
Gas/oliefyr (COWI) 0,7 6000 20 0,02 0,0 20,0 0 0 % 95 % 41 12 0<br />
Husstande VE opv (COWI) 10,0 6000 20 0,10 100,0 46,1 0 0 % 80 % 0 0 0<br />
Kilder: Teknologikataloget (01-53) og COWI beregninger på anlægsdata fra <strong>Energistyrelsen</strong> (ENS).<br />
75
Tabel C-2: Energisektor teknologidata for 2050<br />
Investering <br />
Driftstimer <br />
Levetid<br />
mDKK/MW h/år år<br />
Faste<br />
omk.<br />
mDKK /<br />
MW / år<br />
Var.<br />
omk.<br />
DKK /<br />
MWh<br />
Br<br />
trans.<br />
DKK /<br />
GJ<br />
PSO<br />
tilsk.<br />
DKK /<br />
MWh<br />
El<br />
virk.<br />
Varme<br />
virk.<br />
NOx<br />
SO2<br />
Partikler<br />
% % ton/GJ ton/GJ kg/GJ<br />
ENS basis kul kond. (ENS) 9,6 4000 30 0,16 25,0 0,5 0 47 % 0 % 0 0 0<br />
ENS basis olie kond (ENS) 3,2 1400 30 0,04 16,0 1,7 0 30 % 0 % 0 326 5<br />
ENS basis gas kond. (ENS) 3,2 4000 30 0,12 20,0 3,1 0 49 % 0 % 0 0 0<br />
ENS basis kul CKV (ENS) 9,6 4000 30 0,16 25,0 0,5 0 36 % 58 % 40 30 11<br />
ENS basis gas CKV (ENS) 3,2 4000 30 0,10 26,0 0,5 0 45 % 46 % 0 0 0<br />
ENS basis gas DKV (ENS) 5,6 4500 30 0,16 25,0 3,1 0 40 % 49 % 0 0 0<br />
APF kondens (01) 9,6 4000 30 0,13 14,4 0,5 0 51 % 0 % 40 30 11<br />
APF CCS kondens (01) 14,3 4000 30 0,13 14,4 0,5 0 45 % 0 % 40 30 11<br />
APF udtag (01) 9,6 4000 30 0,13 14,4 0,5 0 46 % 35 % 40 30 11<br />
APF CCS udtag (01) 14,3 4000 30 0,13 14,4 0,5 0 40 % 35 % 40 30 11<br />
Store træ K (03) 9,6 4000 30 0,16 24,0 10,0 0 51 % 0 % 40 26 35<br />
Store træ K CCS (03) 14,3 4000 30 0,16 24,0 10,0 0 45 % 0 % 40 26 35<br />
Store bio KV (03) 9,6 4000 30 0,16 24,0 10,9 0 45 % 42 % 40 26 35<br />
Store halm KV (03) 9,6 4000 30 0,16 24,0 11,8 0 45 % 43 % 40 26 35<br />
Store træ KV (03) 9,6 4000 30 0,16 24,0 10,0 0 45 % 43 % 40 26 35<br />
GTCC kondens (07) 3,2 4000 30 0,09 23,2 3,1 0 59 % 0 % 10 0 0<br />
GTCC CCS kondens (07) 5,1 4000 30 0,09 23,2 3,1 0 53 % 0 % 10 0 0<br />
GTCC modtryk (07) 3,2 4000 30 0,09 12,0 3,1 0 54 % 33 % 10 0 0<br />
GTCC CCS modtryk (07) 5,1 4000 30 0,09 12,0 3,1 0 48 % 33 % 10 0 0<br />
GTCC decentr. (07) 5,6 4500 25 0,08 22,0 7,5 0 45 % 42 % 10 0 0<br />
DKV gas motor (08) 9,6 4500 22,5 0,00 72,0 7,5 80 40 % 42 % 20 0 3<br />
DKV dual motor (08) 7,2 4500 22,5 0,00 56,0 7,5 80 44 % 45 % 200 0 6<br />
Dec. bio, diverse (10) 18,0 4500 20 0,40 112,0 9,0 100 39 % 59 % 100 0 0<br />
Dec. bio, træflis (10) 18,0 4500 20 0,40 112,0 10,0 100 39 % 59 % 100 0 0<br />
Dec. bio, halm (10) 18,0 4500 20 0,40 112,0 7,9 100 39 % 59 % 100 0 0<br />
Central biogas (13) 35,2 8000 20 0,00 240,0 0,0 100 35 % 35 % 0 0 0<br />
Landvind møller (20) 7,5 2700 20 0,00 23,4 0,0 0 100 % 0 % 0 0 0<br />
Havvind møller (21) 18,0 4157 20 0,00 27,9 0,0 0 100 % 0 % 0 0 0<br />
Solcelle PV (22) 7,4 1000 30 0,07 0,0 0,0 100 20 % 0 % 0 0 0<br />
Bølge kraft (23) 13,3 4800 20 0,00 43,1 0,0 100 100 % 0 % 0 0 0<br />
Dec. KV affald (05) 40,8 8000 20 1,63 152,0 0,0 100 26 % 73 % 11 11 11<br />
Mikro varme pumpe (50) 4,8 6000 20 0,02 0,0 0,0 0 0 % 400 % 0 0 0<br />
Lille varme pumpe (50) 4,8 6000 20 0,02 0,0 0,0 0 0 % 400 % 0 0 0<br />
Stor varme pumpe (50) 7,6 6000 20 0,01 0,0 0,0 0 0 % 400 % 0 0 0<br />
Kilde. Teknologikataloget (01-53), COWI beregninger på anlægsdata fra <strong>Energistyrelsen</strong> (ENS) og IEA.
Bilag D – Teknologidata, transport<br />
Tabel D-1: Motor teknologiske data for teknologierne i basisfremskrivningen 2020<br />
og 2050<br />
Benzin bil +<br />
vvgn<br />
Diesel bil + vvgn Lastbiler + busser<br />
Samf.øk. kørselsomkostning DKK/km 1,20 1,50 4,31<br />
Enhedsemission g CO2e/km 132 138 637<br />
Opstrøms enhedsemission g CO2e/km 5,7 5,9 27,0<br />
Emission i basisfremskrivning mt CO2e 7,0 4,4 4,7<br />
Transportbehov PJ mek 19,2 14,6 15,3<br />
Brændstofforbrug PJ 95,8 58,3 63,6<br />
Afskrivninger DKK/GJ mek 1.570 1.906 1.433<br />
Faste omkostninger DKK/GJ mek 0 0 0<br />
Variable omkostninger DKK/GJ mek 1.138 883 200<br />
Drivmiddelomkostninger DKK/GJ mek 455 342 356<br />
Distributionsomkostninger DKK/GJ mek 178 106 110<br />
Opstrøm kvoter DKK/GJ mek 3 3 3<br />
Årskørsel GJ mek/år 6 10 92<br />
Årskørsel km/fartøj/år 18.000 21.000 45.000<br />
Afskrivningsperiode år 13 13 13<br />
Investeringsomkostning tDKK/fartøj 77 141 1.000<br />
Faste omkostninger DKK/fartøj/år 0 0 0<br />
Variable omkostninger DKK/km 0,35 0,35 0,35<br />
Mekanisk energiforbrug an hjul MJ/km 0,36 0,46 2,05<br />
Motorvirkningsgrad % 20 % 25 % 24 %<br />
Tabel D-2: Motor teknologiske data for teknologierne i basisfremskrivningen 2050<br />
Benzin bil<br />
+ vvgn<br />
Diesel bil +<br />
vvgn<br />
Lastbiler +<br />
busser<br />
Samf.øk. kørselsomkostning DKK/km 1,20 1,50 4,29<br />
Enhedsemission g CO2e/km 132 138 637<br />
Opstrøms enhedsemission g CO2e/km 4,7 4,8 22,1<br />
Emission i basisfremskrivning mt CO2e 8,1 5,0 5,3<br />
Transportbehov PJ mek 22,2 16,8 17,0<br />
Brændstofforbrug PJ 111,1 67,2 70,8<br />
Afskrivninger DKK/GJ mek 1.570 1.906 1.433<br />
Faste omkostninger DKK/GJ mek 0 0 0<br />
Variable omkostninger DKK/GJ mek 1.138 883 200<br />
Drivmiddelomkostninger DKK/GJ mek 443 334 348<br />
Distributionsomkostninger DKK/GJ mek 178 106 110<br />
Opstrøm kvoter DKK/GJ mek 5 4 4<br />
Årskørsel GJ mek/år 6 10 92<br />
Årskørsel km/fartøj/år 18.000 21.000 45.000<br />
Afskrivningsperiode år 13 13 13<br />
Investeringsomkostning tDKK/fartøj 77 141 1.000<br />
Faste omkostninger DKK/fartøj/år 0 0 0<br />
Variable omkostninger DKK/km 0,35 0,35 0,35<br />
Mekanisk energiforbrug an hjul MJ/km 0,36 0,46 2,05<br />
Motorvirkningsgrad % 20 % 25 % 24 %<br />
77
Tabel D-2: Motor teknologiske data for de alternative teknologier i biomasse scenarie, 2020.<br />
Erstatter<br />
Ethanol biler<br />
Benzin bil +<br />
vvgn<br />
Hybrid biler<br />
(b)<br />
Benzin bil +<br />
vvgn<br />
El biler<br />
Benzin bil +<br />
vvgn<br />
Hybrid biler<br />
(d)<br />
Diesel bil +<br />
vvgn<br />
RME biler DME biler<br />
Basis tekn. kørselsomkostning DKK/km 1,20 1,20 1,20 1,50 1,50 1,50 4,31 4,31 4,31 4,31<br />
Basis tekn. enhedsemission g CO2e/km 132 132 132 138 138 138 637 637 637 637<br />
Basis tekn. enhedsemission, opstrøm g CO2e/km 6 6 6 6 6 6 27 27 27 27<br />
Ersttater med % af basis 10 % 40 % 10 % 20 % 4 % 0 % 0 % 0 % 10 % 0 %<br />
Transportbehov PJ mek 1,9 7,8 2,1 3,0 0,6 0,0 0,0 0,0 1,5 0,0<br />
Potentiale mt CO2e 0,6 2,5 0,7 0,8 0,2 0,0 0,0 0,0 0,5 0,0<br />
DØK reduktionsomkostning DKK/t CO2e 939 917 1.069 1.790 691 0 0 0 190 0<br />
SØK reduktionsomkostning DKK/t CO2e 939 911 1.063 1.692 689 0 0 0 103 0<br />
Drift.øk. kørselsomkostning DKK/km 1,31 1,31 1,34 1,72 1,60 1,75 4,<strong>74</strong> 4,80 4,43 4,61<br />
Enhedsemission g CO2e/km 20,2 12,1 0,0 15,8 1,1 1,1 5,0 5,2 0,0 0,0<br />
Opstrøms enhedsemission g CO2e/km 31,5 11,0 15,5 15,7 108,2 23,5 497,9 821,1 204,9 108,1<br />
Afskrivninger DKK/GJ mek 1.570 1.608 1.638 1.868 1.906 2.333 1.433 1.504 1.576 1.478<br />
Faste omkostninger DKK/GJ mek 0 666 577 694 0 0 0 0 0 0<br />
Variable omkostninger DKK/GJ mek 1.138 1.115 1.050 863 883 883 200 200 200 200<br />
Drivmiddelomkostninger DKK/GJ mek 730 166 1<strong>74</strong> 180 464 432 483 438 364 450<br />
Distributionsomkostninger DKK/GJ mek 179 16 0 16 143 106 149 115 0 110<br />
Opstrøm kvoter DKK/GJ mek 18 6 8 7 48 10 50 82 20 11<br />
Årskørsel GJ mek/år 6 7 7 10 10 10 92 92 92 92<br />
Årskørsel km/fartøj/år 18.000 18.000 18.000 21.000 21.000 21.000 45.000 45.000 45.000 45.000<br />
Afskrivningsperiode år 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13<br />
Investeringsomkostning tDKK/fartøj 77 80 87 141 141 172 1.000 1.050 1.100 1.032<br />
Faste omkostninger DKK/fartøj/år 0 3.760 3.463 5.917 0 0 0 0 0 0<br />
Variable omkostninger DKK/km 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35<br />
Mekanisk energiforbrug an hjul MJ mek/km 0,36 0,37 0,39 0,47 0,46 0,46 2,05 2,05 2,05 2,05<br />
Motorvirkningsgrad % 20 % 80 % 90 % 75 % 25 % 25 % 24 % 23 % 48 % 24 %<br />
Diesel bil +<br />
vvgn<br />
Diesel bil +<br />
vvgn<br />
RME<br />
gods/rute<br />
Lastbiler +<br />
busser<br />
Biogas<br />
gods/rute<br />
Lastbiler +<br />
busser<br />
Brint<br />
gods/rute<br />
Lastbiler +<br />
busser<br />
DME<br />
gods/rute<br />
Lastbiler +<br />
busser
Tabel D-2: Motor teknologiske data for de alternative teknologier i optimistisk scenarie, 2050<br />
Erstatter<br />
Ethanol biler<br />
Benzin bil +<br />
vvgn<br />
Hybrid biler<br />
(b)<br />
Benzin bil +<br />
vvgn<br />
El biler<br />
Benzin bil +<br />
vvgn<br />
Hybrid biler<br />
(d)<br />
Diesel bil +<br />
vvgn<br />
RME biler DME biler<br />
Basis tekn. kørselsomkostning DKK/km 1,21 1,21 1,21 1,51 1,51 1,51 4,35 4,35 4,35 4,35<br />
Basis tekn. enhedsemission g CO2e/km 132 132 132 138 138 138 637 637 637 637<br />
Basis tekn. enhedsemission, opstrøm g CO2e/km 4 4 4 4 4 4 19 19 19 19<br />
Ersttater med % af basis 0 % 60 % 40 % 60 % 3 % 0 % 0 % 0 % 70 % 0 %<br />
Transportbehov PJ mek 0,0 15,9 11,3 12,2 0,6 0,0 0,0 0,0 13,8 0,0<br />
Potentiale mt CO2e 0,0 5,2 3,8 3,2 0,2 0,0 0,0 0,0 4,3 0,0<br />
DØK reduktionsomkostning DKK/t CO2e 0 888 1.056 1.787 611 0 0 0 294 0<br />
SØK reduktionsomkostning DKK/t CO2e 0 878 1.046 1.626 607 0 0 0 150 0<br />
Drift.øk. kørselsomkostning DKK/km 1,31 1,32 1,35 1,73 1,60 1,75 4,<strong>74</strong> 4,79 4,54 4,61<br />
Enhedsemission g CO2e/km 20,2 12,1 0,0 15,8 1,1 1,1 5,0 5,2 0,0 0,0<br />
Opstrøms enhedsemission g CO2e/km 24,9 2,1 2,6 2,9 101,7 17,9 468,0 815,8 33,7 82,3<br />
Afskrivninger DKK/GJ mek 1.570 1.608 1.638 1.868 1.906 2.333 1.433 1.504 1.576 1.478<br />
Faste omkostninger DKK/GJ mek 0 666 577 694 0 0 0 0 0 0<br />
Variable omkostninger DKK/GJ mek 1.138 1.115 1.050 863 883 883 200 200 200 200<br />
Drivmiddelomkostninger DKK/GJ mek 732 189 203 205 464 434 483 438 435 452<br />
Distributionsomkostninger DKK/GJ mek 179 16 0 16 143 106 149 115 0 110<br />
Opstrøm kvoter DKK/GJ mek 14 1 1 1 45 8 47 81 3 8<br />
Årskørsel GJ mek/år 6 7 7 10 10 10 92 92 92 92<br />
Årskørsel km/fartøj/år 18.000 18.000 18.000 21.000 21.000 21.000 45.000 45.000 45.000 45.000<br />
Afskrivningsperiode år 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13<br />
Investeringsomkostning tDKK/fartøj 77 80 87 141 141 172 1.000 1.050 1.100 1.032<br />
Faste omkostninger DKK/fartøj/år 0 3.760 3.463 5.917 0 0 0 0 0 0<br />
Variable omkostninger DKK/km 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35<br />
Mekanisk energiforbrug an hjul MJ mek/km 0,36 0,37 0,39 0,47 0,46 0,46 2,05 2,05 2,05 2,05<br />
Motorvirkningsgrad % 20 % 80 % 90 % 75 % 25 % 25 % 24 % 23 % 48 % 24 %<br />
Diesel bil +<br />
vvgn<br />
Diesel bil +<br />
vvgn<br />
RME<br />
gods/rute<br />
Lastbiler +<br />
busser<br />
Biogas<br />
gods/rute<br />
Lastbiler +<br />
busser<br />
Brint<br />
gods/rute<br />
Lastbiler +<br />
busser<br />
DME<br />
gods/rute<br />
Lastbiler +<br />
busser
Bilag E – Beregningsmetode for<br />
statsfinansielle effekter og skatteforvridning<br />
Tabel 46 Opgørelsesmetode for omkostningsbestemmelse af teknologiers energiproduktion<br />
og transportydelser<br />
Nr Emne Beregning Noter og kilder<br />
1 Brændselsudgifter Mængde x pris Priser fra ENS forudsætninger<br />
2a Energiafgift på<br />
brændsler til varme<br />
2b Elafgift til elbiler,<br />
brint og varmepumper<br />
( Mængde x afgift ) x<br />
( Varme / Mængde ) /<br />
AVVG<br />
Afgifter fra ENS forudsætninger. Den<br />
afgiftsmæssige varmevirkningsgrad<br />
(AVVG) for kraftvarme er 125%<br />
mængde x afgift Lig med generelle elafgift til forbrug<br />
3 CO2 og SO2 afgift Udledning x afgift Afgift: 10 DKK/kg, (her er kke taget<br />
højde for bundfradrag)<br />
4 PSO tilskud Produktion x tilskud Individuelt beregnede tilskud for hver<br />
teknologi. Tilskud angives med negativ<br />
værdi<br />
5 Øvr. variable output Output x var. omk. Kilde: Teknologikataloget (for kraft og<br />
kraftvarme er output'et MWh kraft,<br />
ellers PJ varme)<br />
6 Øvr. variable input Br.input x var. omk. Kilde: Teknologikataloget<br />
7 Øvr. faste Kapacitet x fast omk. Kilde: Teknologikataloget (for kraft og<br />
kraftvarme er output'et MWh kraft,<br />
ellers PJ varme)<br />
8 Afskrivning Inv. omkostning x<br />
R / (1-(1+R) -n )<br />
9 Driftsøkonomi Sum af post (1) til (8)<br />
10 Skatter og afgifter Sum af (2), (3) og (4)<br />
11 Statsfinansiel virkning<br />
(10) x (1 – godtgørelsesgrad)<br />
12 Skatteforvridning (11) x skatteforvridningsfaktor<br />
13 Eksternaliteter Brændselsmængde x<br />
emissionsfaktorer x skadesomkostninger<br />
Kilde: Teknologikataloget (levetid n år<br />
og investeringsomkostning), FM vejledning<br />
(renten R)<br />
Godtgørelsesgraden er den andel af<br />
energiafgifterne som virksomhederne<br />
kan få godtgjort.<br />
Skatteforvridningsfaktor er 20 % jf. FM<br />
vejledning<br />
Kun SO 2, NO x og partikler. Emissionsfaktorer<br />
fortrinsvist fra Teknologikataloget,<br />
dernæst fra ENS "Forudsætninger<br />
…"<br />
14 Samfundsøkonomi (9) – (10) + (12) + (13) Målt i faktorpriser<br />
Noter: SØK er forkortelse for Samfundsøkonomisk. Hvert teknologis klimarelaterede<br />
emissioner opgøres i CO2 ækvivalenter, dvs. CO2 udledning i tons plus 21<br />
gange CH4 udledningen i tons plus 310 gange N2O emissionerne i tons.
Bilag F – Enhedsomkostninger og<br />
potentialer for scenariernes tiltag<br />
Tabel 47 Tiltag i biomasse scenarium, 2020<br />
ETS % VE %<br />
Enheds-<br />
Kumuleret<br />
Potentiale<br />
omkostning potentiale<br />
% % af BEF DKK/ton Mt Mt<br />
Varmepumper i husstande 0 % 2,1 % -348 1,1 1,1<br />
Varmepumpe for FV 50 % 3,6 % -203 1,9 3,0<br />
Foder CH4 0 % 0,0 % -47 0,5 3,5<br />
Brint gods/rute 0 % 0,3 % 103 0,5 3,9<br />
Halm i CKV 100 % 6,1 % 107 4,8 8,7<br />
Træ i erhverv 50 % 6,8 % 137 4,0 12,7<br />
Havvind for CKV 100 % 7,1 % 180 5,6 18,3<br />
Biogas for CKV 100 % 1,8 % 183 1,4 19,7<br />
Træ i CKV 100 % 0,6 % 209 0,5 20,2<br />
Havvind for DKV 75 % 0,4 % 361 0,2 20,3<br />
Biogas for DKV 75 % 2,4 % 366 1,2 21,5<br />
Færre husdyr 0 % 0,0 % 450 1,8 23,3<br />
N-norm 0 % 0,0 % 485 0,4 23,7<br />
N-udnyttelse 0 % 0,0 % 516 0,1 23,9<br />
N-hæmmer 0 % 0,0 % 650 0,3 24,2<br />
RME biler 0 % 0,3 % 689 0,2 24,3<br />
Vådområder 1 0 % 0,0 % 860 0,2 24,5<br />
Hybrid biler (b) 0 % 3,7 % 911 2,5 27,0<br />
Ethanol biler 0 % 0,9 % 939 0,6 27,6<br />
Skovrejsning 0 % 0,0 % 940 1,0 28,7<br />
El biler 0 % 1,0 % 1063 0,7 29,4<br />
Vådområder 2 0 % 0,0 % 1630 0,3 29,7<br />
Hybrid biler (d) 0 % 1,0 % 1692 0,8 30,4<br />
Staldteknik 0 % 0,0 % 3342 0,2 30,6<br />
Nordsø energi/flaring 100 % 0,0 % 5250 0,3 30,8
Tabel 48 CCS scenarium, 2020<br />
ETS % VE %<br />
Enheds-<br />
Kumuleret<br />
Potentiale<br />
omkostning potentiale<br />
% % af BEF DKK/ton Mt Mt<br />
Varmepumper i husstande 0 % 2,1 % -348 1,1 1,1<br />
Varmepumpe for FV 50 % 3,6 % -203 1,9 3,0<br />
Foder CH4 0 % 0,0 % -47 0,5 3,5<br />
Halm i erhverv 50 % 4,4 % 55 2,5 6,0<br />
Brint gods/rute 0 % 0,3 % 83 0,5 6,5<br />
Rapskage i erhverv 50 % 0,3 % 137 0,2 6,7<br />
Havvind for kul CKV 100 % 4,8 % 180 3,7 10,4<br />
Kul CCS for CKV 100 % 0,0 % 242 7,4 17,8<br />
Havvind for DKV 75 % 0,4 % 361 0,2 18,0<br />
Biogas for DKV 75 % 2,4 % 366 1,2 19,1<br />
Færre husdyr 0 % 0,0 % 450 1,8 21,0<br />
N-norm 0 % 0,0 % 485 0,4 21,4<br />
N-udnyttelse 0 % 0,0 % 516 0,1 21,5<br />
N-hæmmer 0 % 0,0 % 650 0,3 21,8<br />
RME biler 0 % 0,3 % 689 0,2 22,0<br />
Vådområder 1 0 % 0,0 % 860 0,2 22,1<br />
Hybrid biler (b) 0 % 3,7 % 905 2,5 24,7<br />
Skovrejsning 0 % 0,0 % 940 1,0 25,7<br />
El biler 0 % 1,0 % 1055 0,7 26,4<br />
Vådområder 2 0 % 0,0 % 1630 0,3 26,7<br />
Hybrid biler (d) 0 % 1,0 % 1685 0,8 27,5<br />
Staldteknik 0 % 0,0 % 3342 0,2 27,6<br />
Nordsø energi/flaring 100 % 0,0 % 5250 0,3 27,9<br />
Tabel 49 "Hverken-eller" scenarium, 2020<br />
ETS % VE %<br />
Enheds-<br />
Kumuleret<br />
Potentiale<br />
omkostning potentiale<br />
% % af BEF DKK/ton Mt Mt<br />
Varmepumper i husstande 0 % 2,1 % -348 1,1 1,1<br />
Varmepumpe for FV 50 % 3,6 % -204 1,9 3,0<br />
Foder CH4 0 % 0,0 % -47 0,5 3,5<br />
Gas for kul CKV 100 % 0,0 % 52 2,0 5,5<br />
Halm i erhverv 50 % 4,4 % 55 2,5 8,0<br />
Brint gods/rute 0 % ### 118 0,5 8,5<br />
Træ i erhverv 50 % 0,3 % 137 0,2 8,7<br />
Havvind for CKV 100 % 7,7 % 180 6,0 14,7<br />
Havvind for DKV 75 % 0,4 % 361 0,2 14,9<br />
Biogas for DKV 75 % 2,4 % 366 1,2 16,1<br />
Varmepumpe for CKV 100 % 2,8 % 375 2,2 18,3<br />
Færre husdyr 0 % 0,0 % 450 1,8 20,1<br />
N-norm 0 % 0,0 % 485 0,4 20,5<br />
N-udnyttelse 0 % 0,0 % 516 0,1 20,7<br />
N-hæmmer 0 % 0,0 % 650 0,3 21,0<br />
RME biler 0 % 0,2 % 711 0,2 21,1<br />
Vådområder 1 0 % 0,0 % 860 0,2 21,3<br />
Hybrid biler (b) 0 % 2,7 % 914 2,5 23,8<br />
Skovrejsning 0 % 0,0 % 940 1,0 24,9<br />
El biler 0 % 0,6 % 1068 0,7 25,6<br />
Vådområder 2 0 % 0,0 % 1630 0,3 25,9<br />
Hybrid biler (d) 0 % 0,6 % 1698 0,8 26,6<br />
Staldteknik 0 % 0,0 % 3342 0,2 26,8<br />
Nordsø energi/flaring 100 % 0,0 % 5250 0,3 27,0<br />
5
Tabel 50 Pessimistisk scenarium 2050<br />
ETS % VE %<br />
Enheds-<br />
Potentiale<br />
omkostning<br />
Kumuleret<br />
potentiale<br />
% % af BEF DKK/ton Mt Mt<br />
Varmepumper i husstande 0 % 3,3 % -482 2,0 2,0<br />
Varmepumpe for FV 50 % 2,1 % -319 1,2 3,2<br />
Bølgekraft for DKV 75 % 0,1 % -260 0,0 3,2<br />
Bølgekraft for CKV 100 % 2,5 % -96 2,2 5,4<br />
Foder CH4 0 % 0,0 % -47 0,5 5,9<br />
Halmfyring i erhverv 50 % 3,9 % 62 2,6 8,5<br />
Havvind for CKV 100 % 8,5 % 140 7,3 15,8<br />
Brint gods/rute 0 % 0,3 % 179 0,6 16,4<br />
DME gods/rute 0 % 0,0 % 259 0,0 16,4<br />
Biogas for DKV 75 % 2,3 % 283 1,3 17,7<br />
Gaskraft CCS 100 % 0,0 % 357 6,1 23,8<br />
Kulkraftvarme CCS for CKV 100 % 0,0 % 358 4,6 28,5<br />
Færre husdyr 0 % 0,0 % 450 1,8 30,3<br />
N-norm 0 % 0,0 % 485 0,4 30,7<br />
N-udnyttelse 0 % 0,0 % 516 0,1 30,8<br />
RME biler 0 % 0,2 % 607 0,2 31,0<br />
RME gods/rute 0 % 0,0 % 607 0,0 31,0<br />
N-hæmmer 0 % 0,0 % 650 0,3 31,3<br />
Biogas gods/rute 0 % 0,0 % 702 0,0 31,3<br />
Ethanol biler 0 % 0,0 % 844 0,0 31,3<br />
Vådområder 1 0 % 0,0 % 860 0,2 31,5<br />
Hybrid biler (b) 0 % 4,3 % 886 3,5 34,9<br />
Skovrejsning 0 % 0,0 % 940 1,0 35,9<br />
El biler 0 % 1,1 % 1057 1,0 36,9<br />
Vådområder 2 0 % 0,0 % 1630 0,3 37,2<br />
Hybrid biler (d) 0 % 2,4 % 1637 2,1 39,3<br />
DME biler 0 % 0,0 % 1699 0,0 39,3<br />
Staldteknik 0 % 0,0 % 3342 0,2 39,4
Tabel 51 Optimistisk scenarium 2050<br />
ETS % VE %<br />
Enheds-<br />
Potentiale<br />
omkostning<br />
Kumuleret<br />
potentiale<br />
% % af BEF DKK/ton Mt Mt<br />
Varmepumper i husstande 0 % 3,3 % -482 2,0 2,0<br />
Varmepumpe for FV 50 % 2,1 % -319 1,2 3,2<br />
Bølgeenergi 100 % 4,9 % -96 4,2 7,4<br />
Foder CH4 0 % 0,0 % -47 0,5 7,9<br />
Halmfyring i erhverv 50 % 3,9 % 62 2,6 10,5<br />
Flisfyring i erhverv 50 % 4,7 % 91 3,2 13,7<br />
Havvind for CKV 100 % 5,6 % 140 4,8 18,5<br />
Brint gods/rute 0 % 1,8 % 150 4,3 22,8<br />
Biogas for DKV 75 % 2,3 % 283 1,3 24,1<br />
Gaskraft CCS 100 % 0,0 % 357 5,1 29,2<br />
Kulkraftvarme CCS for CKV 100 % 0,0 % 358 4,6 33,8<br />
Færre husdyr 0 % 0,0 % 450 1,8 35,7<br />
N-norm 0 % 0,0 % 485 0,4 36,1<br />
N-udnyttelse 0 % 0,0 % 516 0,1 36,2<br />
RME biler 0 % 0,2 % 607 0,2 36,4<br />
N-hæmmer 0 % 0,0 % 650 0,3 36,7<br />
Vådområder 1 0 % 0,0 % 860 0,2 36,8<br />
Hybrid biler (b) 0 % 6,5 % 878 5,2 42,0<br />
Skovrejsning 0 % 0,0 % 940 1,0 43,1<br />
El biler 0 % 4,6 % 1046 3,8 46,9<br />
Træ CCS for CK 100 % 0,0 % 1141 3,2 50,1<br />
Hybrid biler (d) 0 % 3,6 % 1626 3,2 53,3<br />
Vådområder 2 0 % 0,0 % 1630 0,3 53,5<br />
Staldteknik 0 % 0,0 % 3342 0,2 53,7<br />
7